اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدزيادة موثوقية العنفات الريحية باستخدام متنبئ سميث العائم المنمذج بواسطة شبكة بيتري الملونة
Increase Reliability of Wind Turbine using Fuzzy Smith Predictor Modeled by Colored Petri Nets
1718
3 129
0
(
0
)
تأليف
مسعود الأتاسي( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
سنقوم في هذا البحث بتصميم متنبئ سميث العائم، و من ثم نمذجته، محاكاته و تحليله باستخدام شبكات بتري العائمة الملونة و مقارنته مع متحكم تناسبي تكاملي تقليدي، و ذلك بهدف تخفيض التأخير الزمني لنظام التوربينات الريحية و زيادة موثوقيتها، و تحسين الاستجابة، و تأمين استقرار نقطة العمل المثلى للقدرة الميكانيكية، و خفض الاهتزازات التي يسببها التأخير الزمني في الجملة من جهة أخرى.
In this paper, we will design a Fuzzy Smith Predictor (FSP), then we will model, simulate and analyze it using colored Fuzzy Petri networks, then we will compare it with a conventional proportional integral controller. The main objective of this research is to reduce the delay time of the wind turbine system and to increase its reliability, in the other side, to improve the response and stability of the operating point of the mechanical energy and reduce vibration caused by the delay time in the system.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
يتناول البحث مشكلة التأخير الزمني في الأنظمة الصناعية وتأثيره على استقرار وسلوك الأنظمة، مع التركيز على نظام التوربينات الريحية. يقترح الباحث تصميم متنبئ سميث العائم (FSP) واستخدام شبكات بتري العائمة الملونة (CFPN) لنمذجة وتحليل هذا المتنبئ. يهدف البحث إلى تحسين موثوقية التوربينات الريحية، تحسين استجابة النظام، تأمين استقرار نقطة العمل للقدرة الميكانيكية، وخفض الاهتزازات الناتجة عن التأخير الزمني. تم مقارنة أداء المتنبئ العائم مع متحكم تناسبي تكاملي تقليدي (PI) باستخدام أدوات برمجية مثل MATLAB وCPN TOOLS. أظهرت النتائج أن المتنبئ العائم يقدم أداءً أفضل في تقليل التأخير الزمني وتحسين استقرار النظام مقارنة بالمتحكم التقليدي PI، خاصة في حالات التأخير الزمني المتغير. كما تم تقديم توصيات لتطوير البحث باستخدام خوارزميات جديدة وشبكات عصبية لتحسين الأداء.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم حلاً مبتكراً لمشكلة التأخير الزمني في أنظمة التوربينات الريحية باستخدام متنبئ سميث العائم وشبكات بتري العائمة الملونة، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، يعتمد الأداء بشكل كبير على دقة النموذج الرياضي للنظام وقيمة التأخير الزمني، مما قد يكون تحدياً في الأنظمة الحقيقية التي تتسم بالتعقيد والتغير المستمر. ثانياً، لم يتم تناول تأثير العوامل البيئية الأخرى مثل التغيرات المناخية والرياح العاتية بشكل كافٍ. أخيراً، يمكن تعزيز البحث من خلال دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي مثل الشبكات العصبية لتحسين دقة التنبؤ وتقليل الاعتماد على النماذج الرياضية التقليدية.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي هو تحسين موثوقية التوربينات الريحية وتقليل التأخير الزمني في نظامها باستخدام متنبئ سميث العائم وشبكات بتري العائمة الملونة.
-
ما هي الأدوات البرمجية المستخدمة في البحث؟
تم استخدام أدوات برمجية مثل MATLAB وCPN TOOLS لنمذجة وتحليل المتنبئ العائم ومقارنته مع المتحكم التناسبي التكاملي التقليدي.
-
ما هي الفوائد التي يقدمها متنبئ سميث العائم مقارنة بالمتحكم التناسبي التكاملي التقليدي؟
متنبئ سميث العائم يقدم أداءً أفضل في تقليل التأخير الزمني، تحسين استقرار النظام، وخفض الاهتزازات الناتجة عن التأخير الزمني مقارنة بالمتحكم التناسبي التكاملي التقليدي.
-
ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمها الباحث؟
اقترح الباحث استخدام خوارزميات جديدة غير متنبئ سميث في حال كان التأخير الزمني متغير وغير معروف، واستخدام الشبكات العصبية في التحكم العائم لتحسين دقة التنبؤ وتقليل الاعتماد على النماذج الرياضية التقليدية.
المراجع المستخدمة
RICO.JE, CAMACHO.EF, 2008 - Dead-time compensators. Control Eng, Vol 407- 428p
ZHANG.WD, SUN.YX, 1998 - Two degree of freedom smith predictor for processes with time delay. Automatica 34
ZHANG.WD, CAO.YC, December 2005 - Modified Fuzzy PID Control for networked Control System with random delays. World Academy of Science, Engineering and Technologies
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يظهر هذا البحث تصميم متحكم عائم للتحكم بزاوية انحراف شفرات العنفة الريحية بهدف تحسين أداء العنفة الريحية و الحصول على أعظم استطاعة ممكنة و تقليل الضياعات الناتجة عن التسارع و التباطؤ في دوران العنفة الريحية و من ثم تحسين معامل كفاءة أداء العنفة الريح
ية؛ و ذلك من خلال الإفادة من تقنيات الذكاء الاصطناعي و بصورة خاصة المنطق العائم، إذ إن المتحكم العائم يساعدنا على تجاوز نقاط الضعف في المتحكمات التقليدية التي تحتاج إلى نموذج رياضي معقد للمنظومة المتحكم بها.
صمم متحكم عائم تناسبي تكاملي و قورِن بمحتكمٍ تقليدي تناسبي تكاملي لنظام عنفة ريحية ممثلة بتابع التحويل الواصف لهذه العنفة، ووضعت القواعد اللغوية للمتحكم و توابع الانتماء لإشارتي الخطأ و تراكم الخطأ باستخدام بيئة ماتلاب، و قورنت النتائج التي أظهرت استجابة فضلى عند استخدام المتحكم العائم.
تم في هذا البحث و بالاعتماد على النظرية العامة للآلات الكهربائية دراسة أداء المولدات
التحريضية ذات التهييج الذاتي أثناء عملها مع العنفات الريحية لتوليد الطاقة الكهربائية
و ذلك عن طريق نمذجة جملة المولدة التحريضية و العنفة الريحية باستخدام
برنامج M
atlab/Simulink و ذلك عن طريق دراسة مشتركة للخصائص الميكانيكية
للعنفة الريحية و خصائص التشغيل للمولدة التحريضية.
يهدف هذا البحث إلى تحديد مؤشر الموثوقية لأنظمة الطاقة الكهربائية بشكل دقيق و بدون استخدام الكثير من المدخلات و عمليات المعالجة, و ذلك للاستفادة من النتائج في مرحلة تخطيط و تصميم الشبكات الكهربائية لما لها من أهمية فنية و اقتصادية كبيرة في الاختيار ال
أمثل لعناصر الشبكة و طرق توصيلها. و قد اعتمدنا في هذا البحث على استخدام مفهوم شبكات بتري لتمثيل الشبكات الكهربائية المدروسة و من ثم محاكاة المخطط المكافئ باستخدام برنامج GRIF لحساب درجة موثوقية عمل النظام و عناصره. يتضمن هذا البحث مقارنة منهجية الطريقة المقترحة المعتمدة على مفهوم بتري مع شبكة مرجعية عالمية و من ثم تطبيقها على شبكة كهربائية محلية و مناقشة نتائجها حيث تبين بالنتائج فعالية شبكات بتري في حساب الموثوقية بأفضل طرق المحاكاة.
سنقوم في هذا البحث بعرض طريقة رسومية جديدة لنمذجة المتحكمات التتابعية باستخدام
شابكات بيتري الملونة عالية المستوى. و سنعرض كيفية بناء متحكم تتابعي باستخدام هذه
الطريقة و نحمل فضاء حالته. بينت النتائج المعروضة في هذا البحث أفضلية الطريقة
الجديدة عن
د تطبيقها في الأنظمة المعقدة مقارنة مع المتحكم المصمم جبرياً بواسطة
شابكات بيتري العادية، حيث بسطت الطريقة الجديدة شابكة المتحكم التتابعي و زادت من
سرعة الأداء و حسنت الوثوقيه.
يعالج هذا البحث مسألة تخزين الطاقة الكهربائية ميكانيكيا بالقرص الدوار في نظام توليد ريحي كهربائي. يتم التحكم بسرعة دوران المولدة الريحية و الآلة التحريضية ذات القرص الدوار بطريقة كهربائية باستخدام المتحكمات التقليدية PID (تناسبية – تكاملية - تفاضلية)
المختارة بالاعتماد على نموذج النظام و محدداته. يعتمد التحكم بسرعة دوران الآلة التحريضية على مبدأ توجيه الفيض المغناطيسي أو ما يسمى التحكم الشعاعي بتوجيه الفيض. يتم توليد القيم المرجعية لسرعة دوران العنفة الريحية بهدف ملاحقة النقطة الأعظمية للاستطاعة. أما السرعة المرجعية للقرص الدوار فيتم توليدها بالاعتماد بشكل أساسي على مرشح من الدرجة الثانية للاستطاعة حيث يعتبر ذلك مساهمة جديدة في هذا المجال. لم يتم نمذجة المبدلات الترددية بل اكتفينا باستراتيجية التحكم. نتائج النمذجة و المحاكاة في برنامج Matlab/Simulink مرضية من جهة تنعيم الاستطاعة المسلمة للشبكة و تعكس أهمية هذا البحث.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
