آموزش کنترل صنعتی

در این آموزش پس از مدل سازی فرآیندهای مختلف صنعتی و خطی سازی آن ها به طراحی کنترل کننده های مختلف برای این فرآیندها و ساختارهای کنترلی مختلف می پردازیم. در کنار روش های مرسوم طراحی کنترل کننده های PID روش هایی از جمله روش هالمن – جایابی قطب ها و روش کنترل کننده مدل درونی نیز مورد بررسی قرار می گیرد. بحث تاخیر در سیستم های صنعتی نیز به طور مفصل تحلیل می شود و روش تخمینگر اسمیت نیز توضیح داده می شود. علاوه بر این ها اشاره ای نیز به سیستم های اندازه گیری و محرک ها نیز می شود.

فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:

• درس یکم: مدل سازی و خطی سازی سیستم های صنعتی
  • خطی سازی
  • مفهوم ظرفیت – مقاومت
  • مدل سازی سیستم های سیالاتی
  • سیستم های کنترل سطح با استفاده از پمپ
  • مدل سازی پروسه های حرارتی
  • سیستم های فشار
  • روش لاگرانژ
• درس دوم: شناسایی فرآیندهای صنعتی
  • مدل دو پارامتری
  • مدل سه پارامتری
• درس سوم: جبران سازهای PID
  • جبران ساز PID
  • اصل مدل داخلی
  • موارد کاربرد جبران ساز PID
  • محدودیت در جبران سازهای PID
• درس چهارم: تنظیم ضرایب جبران ساز PID
  • سیستم مرتبه دوم استاندارد
  • روش زیگلر نیکولز (Ziegler–Nichols) پاسخ زمانی
  • روش زیگلرنیکولز پاسخ فرکانسی
• درس پنجم: طراحی کنترل کننده های PID در MATLAB
  • نکات عمومی در طراحی کنترل کننده های PID
  • استفاده از pidtool و pidtune
  • استفاده از ابزار گرافیکی sisotool در طراحی کنترل کننده PID
  • بررسی مثال جرم و فنر و بهره گیری از روش سرانگشتی برای طراحی جبران ساز
• درس ششم: انواع ساختارهای کنترلی و نکات عملی جبران سازهای PID – عملگرها و اندازه گیرها
  • انواع ساختارهای کنترلی
  • ازدیاد نامتعارف انتگرال گیر (Integral windup)
  • جبران رفتار غیرخطی عملگرها و اندازه گیرها
• درس هفتم: تاخیر در سیستم های صنعتی – جبران سازهای PID دیجیتال
  • تقریب پاده
  • مکان هندسی سیستم های تاخیردار
  • بررسی پایداری سیستم های تاخیردار
  • جبران سازهای PID دیجیتال
• درس هشتم: تحقق جبران سازهای الکتریکی و الکترونیکی
  • روش های طراحی مبتنی بر جایابی قطب
  • روش های مبتنی بر بهینه سازی
  • طراحی جبران سازهای PID با مدارات الکتریکی
  • طراحی جبران سازهای PID با مدارات الکترونیکی
  • روش طراحی جبران سازهای PID با استفاده از جایابی قطب
  • روش های طراحی مبتنی بر بهینه سازی
• درس نهم: تخمینگر اسمیت – مباحث تکمیلی جبران سازهای PID
  • تخمینگر اسمیت (Smith)
  • روش هالمن (Hallman)
  • قطب های غالب
  • روش طراحی Cohen-Coon بر اساس قطب های غالب
• درس دهم: سیستم های اندازه گیری
  • مشخصات استاتیکی و دینامیکی تجهیزات ابزار دقیق
  • مدارات Signal conditioning
• درس یازدهم: کنترل کننده مدل درونی برای فرآیندهای پایدار
  • کنترل کننده مدل درونی
  • طراحی کنترل کننده های PID بر اساس روش IMC
• درس دوازدهم: کنترل کننده مدل درونی برای فرآیندهای ناپایدار و بررسی مثال MATLAB
  • حل یک مثال برای فرآیندهای ناپایدار بر اساس IMC
  • بررسی مثال نرم افزار MATLAB
• درس سیزدهم: عنصر نهایی (Final Control Element) و محرک ها
  • عنصر نهایی
  • انواع محرک ها
  • شیر و مشخصات آن

مفید برای رشته های

• مهندسی برق
• مهندسی مکانیک
• مهندسی هوافضا

در ادامه لیست کتب انگلیسی و کتب فارسی منتشر شده در این زمینه معرفی شده اند: