طراحی و پیاده سازی یک کنترلر مناسب جهت کنترل فشار در فرآیند هیدروفرمینگ

کنترل فشار در فرآیند هیدروفرمینگ از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است چرا که در طول فرآیند، ممکن است فشار کم باعث چروکیدگی ورق شده و فشار بیش از حد منجر به پارگی آن شود. در این پایان نامه از یک سیستم هیدرولیکی جهت تأمین فشار مورد نیاز برای فرآیند هیدروفرمینگ استفاده شده است. مدار هیدرولیکی مورد استفاده شامل یک شیر کنترل فشار تناسبی جهت تنظیم فشار می باشد. نظر به وجود رفتار غیرخطی هیسترزیس در شیر کنترل فشار و از طرفی وجود عدم قطعیت و اغتشاشات بسیار زیاد سیستم، طراحی و اجرای یک کنترلر مناسب بسیار ضروری می باشد. در این پژوهش از مدل اصلاح شده پرنتل - ایشلینسکی برای شناسایی مدل هیسترزیس و معکوس آن استفاده می شود. در عمل، معکوس مدل هیسترزیس نمی تواند به طور کامل اثرات غیرخطی هیسترزیس را از بین ببرد، از این رو به منظور از بین بردن خطای حالت پایدار و افزایش دقت و توانایی سیستم کنترلی، معکوس مدل با یک کنترلر خطی pid حلقه بسته ترکیب می شود. سه ساختار کنترلی متفاوت مورد ارزیابی قرار می گیرد. در سیستم اول تنها از کنترلر pid استفاده می شود. سیستم کنترلی دوم یک کنترلر pid به همراه یک کنترلر پیشرو می باشد که در آن از معکوس مدل هیسترزیس به عنوان جبران کننده پیشرو استفاده می شود. سیستم سوم شامل یک کنترلر pid و معکوس مدل، به عنوان حذف کننده عامل غیرخطی می باشد. به منظور شبیه سازی سیستم و تعیین ضرایب بهینه کنترلر pid، از ساختار مدل همرشین برای مدل سازی سیستم هیدرولیکی استفاده می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی و ارزیابی تجربی نشان می دهند که کنترلر pid با کنترلر پیشرو بهترین عملکرد را نسبت به دو کنترلر دیگر دارد. همچنین کنترلر pid با حذف عامل غیرخطی بهتر از زمانی که تنها از کنترلر pid استفاده می شود، در سیستم عمل می نماید.