دانلود پایان نامه

شکل 4-16- نمودار پارامترهای مصرف انرژی بر حسب زمان در فرآیند آزمایشی ON/OFF بعداز اعمال محدودیت توان
در شکل 4-17نمودار مربوط به پارامترهای دما و انرژی به صورت توام آورده شده است . شکل 4-17- نمودار مربوط به پارامترهای دما و پارامترهای مصرف انرژی به صورت توام
منحنی ها این موضوع را تایید می نماید که با اعمال محدودیت توان مقدار نوسان ازSP تا حد بسیاری کاهش یافته است و مقدار نوسان دمای قطعه داخل کوره هم تا حدود بسیاری کاهش پیدا کرد ه است.علاوه بر کاهش مصرف انرژی و کاهش اوج بار اعمال محدودیت در مقدار توان باعث بالابردن عمر قطعات مانند المنت ها ی حرارتی –جداره عایق وسیستم کنترل توان می گردد کارکرد المنت ها و سیستم کنترل توان در حداکثر ظرفیت ، افزایش هزینه های ناشی از تعمیرات و نگهداری را به دنبال دارد.
4-7-آزمایش سوم : بررسی روند مصرف انرژی در روش کنترل PID
با توجه به اینکه یکی از اصول فرآیند مدیریت مصرف انرژی استفاده از تمامی فرصت ها برای کاهش مصرف انرژی می باشد جهت بهبود عملکرد سیستم روش کنترل بر مبنای الگوریتم PID در نرم افزار پیاد ه سازی گردید.
4-7-1-طراحی نرم افزار جهت انجام آزمایش سوم –روش کنترلی PID
الگوریتم PID برا اساس مقدار خطا ER و تغییرات آن در واحد زمان میزان افزایش یا کاهش مقدار خروجی توان در واحد زمان را محاسبه کرده و ودر خروجی سیستم اعمال می گردد البته در این الگوریم رنج تغییرات خروجی بین 0 تا 100 محدود می گردد.
رابطه بین مقدار خروجی و ضرایب PID بر اساس رابطه زیر است [43] .
(4-8)
Kp یا Gain برابر است با 100/P که P همان Proportional Band می باشد.
ki معادلkp/I می باشد که I همان Integral Time بر حسب ثانیه می باشد که عمل انتگرال گیری از میزان خطای eدر این بازه زمانی انجام می شود. t زمان بر حسب ثانیه است
kd برابر باkpXD است که D همان Derivative Time می باشد که در صورت تغییرات خطا er در واحد زمان بر خروجی سیستم تاثیر گذار است با توجه به اینکه بازه زمانی برای نمونه برداری 1 ثانیه است و محاسبه خطا و تغییرات آن در هر یک ثانیه اتفاق می افتد جهت پیاده سازی این الگوریتم در نرم افزار رابطه بالا به صورت رابطه زیر تبدیل می گردد[43] .
(4-9)
CO(k) مقدار خروجی در زمان فعلی است .
CO(K-1) برابر با مقدار خروجی در یک ثانیه قبل است .
e (k) مقدار خطا در زمان فعلی است
e(k-1) مقدار خطا در یک ثانیه قبل است .
e(k-2) مقدار خطا در دوثانیه قبل است .
T ثابت زمانی نمونه برداری است که در اینجا با توجه به اتتخاب زمان نمونه برداری 1 ثانیه برابر با عدد 1 است .
علاوه بر موارد فوق برای مقدار خروجی CO(K) دارای یک بیشینه به مقدار 100 درصد و یک کمینه به مقدار 0 در نظر گرفته می شود چون محدوده خروجی بین 0 تا 100 درصد است و اعداد کمتر یا بیشتر از این محدوده در سیستم کنترل توان تعریف نشده است و عدم اعمال دامنه تغیرات بین 0 تا 100 درصد باعت بروز خطا در سیستم می شود به عنوان مثال با عدم مشخص کردن حداکثر خروجی مقدار عددی CO(K) تا بینهایت افزایش پیدا می کند.
مطابق روابط بالا الگوریتم PID در قسمت Strategy Controller نرم افزار SpecView پیاده سازی گردید (شکل 4- 19- ) در مرحله بعدی با استفاده از پارامتر های عددی و ابزار های گرافیکی نرم افزار Specview و مقدار خروجی که از Stategy Controller بدست می آید یک سیستم کنترل PID در محیط نرم افزاری SpecView طراحی گردید.