مدل سازی فشار محفظه و طراحی کنترل کننده برای کنترل پروفایل فشار در توکامک دماوند

یکی از سامانه های لازم جهت ارتقاء توکامک دماوند، کنترل اتوماتیک پروفایل فشار محفظه است. در این مقاله شناسایی و مدل سازی فشار محفظه خلا توکامک دماوند و هم چنین طراحی کنترل­کننده مبتنی بر مدل انجام می گیرد. در این راستا ابتدا اقدام به طراحی و اجرای ساختار آزمایشی جهت اعمال سیگنال شناسایی و داده برداری از سیستم فشار محفظه خلا توکامک دماوند صورت می پذیرد. بدین صورت که پس از ایجاد خلا پایه، با تغییر و اعمال ولتاژ ورودی به عملگر پیزوالکتریک به طور هم زمان فشار محفظه خلا و ولتاژ اعمالی اندازه­گیری می شود. پس از انجام فرایند داده­گیری، در فرایند شناسایی، چندین مدل خطی حاصل گردید. هدف اصلی از شناسایی در این مقاله، طراحی کنترل­کننده مناسب بود. که پس از تهیه مدل، کنترل کننده های PID مبتنی بر روش ZN و کنترل­کننده پیش بین مبتنی بر مدل طراحی و شبیه سازی گردید که نتایج مطلوبی داشتند. در این پژوهش، برای داشتن خروجی بدون فراجهش و زمان خیز قابل تنظیم از طرف کاربر، پروفایل فشار مطلوب تهیه و فشار محفظه بر اساس کنترل کننده پیش بین مورد ارزیابی قرار گرفت. برای حفظ ایمنی پیزو الکتریک، کنترل کننده های خانواده PID و پیش بین با در نظر گرفتن محدودیت های عملی در سیگنال کنترلی ( ) شبیه سازی شد در آخر نیز نتایج عملکرد آن ها بر اساس حذف تاخیر ذاتی سیستم، دنبال ر وندگی مدل مرجع، دامنه سیگنال کنترلی و حذف اغتشاش مقایسه و بررسی گردید که نتایج مطلوبی در ردیابی پروفایل فشار مطلوب، حذف تاخیر ذاتی سیستم و قابلیت پیاده سازی به دلیل محدود بودن دامنه سیگنال کنترلی دارند.