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 کنترل کننده 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 اندازه گیری می شود. پس از انجام فرایند داده گیری، در فرایند شناسایی، چندین مدل خطی حاصل گردید. هدف اصلی از شناسایی در این مقاله، طراحی کنترل کننده مناسب بود. که پس از تهیه مدل، کنترل کننده های PID مبتنی بر روش ZN و کنترل کننده 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.