مدلسازی هایبرید - فازی یک توربین باد و کنترل مقاوم آن

در این گزارش طراحی کنترل کننده مقاوم فازی جهت اعمال بر روی سیستم توربین بادی که با مدل سازی فازی t-s مدل شده است مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در حالت کلی سه مکان برای توربین باد بر حسب سرعت باد تعریف می شود که در هر کدام یک استراتژی کنترل خاص مطرح است. اما با توجه به ماهیت غیرخطی در جذب گشتاور آیرودینامیکی از طریق پره ها، مدل توربین در هر سه مکان غیرخطی می باشد از این رو هر مکان را تقسیم بر چند زیر مدل کرده و ترم غیرخطی در آن ها که تابع سه پارامتر سرعت باد، سرعت روتور و زاویه pitch است بر حسب یک پارامتر خطی سازی می گردد (به مدل بدست آمده در این حالت شبه lpv گفته می شود). سپس سیستم فازی بر حسب نوع تغییر پارامتر خطی شده به کمک توابع عضویت مناسب در هر لحظه از روی مقدار سرعت باد اندازه گیری شده، یک مدل خطی در اختیار کنترل کننده قرار می دهد. با اتمام کار مدل سازی در هر نقطه خطی شده یک کنترل کننده فیدبک حالت مناسب طراحی شده و مطابق با اصول تکنیک کنترل pdc با توابع عضویت مدل شده کنترل کننده ها به صورت فازی تغییر خواهند کرد تا در نهایت مطابق با مدل در هر سرعت باد یک کنترل کننده برای عمل وجود داشته باشد. در نهایت با توجه به تداخل توابع عضویت در زیر مدل ها و کنترل کننده ها به کمک تابع لیاپانف مخصوص اثبات می گردد که کنترل کننده طراحی شده سیستم پایداری را ایجاد کرده است. در مرحله بعدی با توجه به نادقیق بودن مدل ارائه شده توسط سیستم فازی در پارامترهای خاصی، به کمک نامساوی های ماتریسی خطی (lmi ) ماتریس مثبت معین مطلوب در معادله لیاپانف با پیش فرض حداکثر کردن نایقینی در سیستم ضمن حفظ پایداری جستجو شده و محدوده مجاز نایقینی استخراج می شود در نهایت بررسی می گردد که پارامتر مورد نظر در سیستم غیرخطی از محدوده مجاز تجاوز نکند. با انجام تمامی این مراحل در فصل انتهایی گزارش نتیجه پاسخ دهی کنترل کننده طراحی شده با یک کنترل کننده pid در وضعیت تغییرات پله سرعت باد بررسی شده و صلاحیت کنترل کننده طراحی شده اثبات گردیده است. در انتها با ارائه و بررسی قابلیت های و معایب روش مطرح شده به ارائه پیشنهاداتی جهت بهبود و رفع معایب پرداخته شده است.