پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد مهندسی برق – کنترل

عنوان: طراحی یک کنترلر نظارتی سیستم DCS

تعداد صفحات :85

چکیده

نیاز به وجود یک سیستم نظارتی در جهت بهینه سازی تولید، کنترل بار و کنترل فرکانس شبکه باعث شده است که در سیاستگذاری جدید وزارت نیرو از سیستم مذکور استفاده شود. در همین راستا نرم افزارهایی در این زمینه طراحی شده است که به عنوان نمونه می توان به نرم افزار طراحی شده توسط شرکت آلمانی تکنوماتیک اشاره کرد که اخیرا توسط وزارت نیرو جهت نصب در نیروگاه های کارون 1، کارون 3 و مسجد سلیمان خریداری شده است. هزینه این نرم افزار حدودا یکصد هزار یورو می باشد.

لذا نیاز به وجود چنین سیستمی جهت پیاده سازی در نیروگاه های کشور و همچنین نظر به هزینه نسبتا بالای نمونه خارجی، انگیزه ای شد که در این پایان نامه مطالعاتی در این زمینه انجام داده و نرم افزاری با قابلیت های مشابه طراحی گردد.

در طراحی این نرم افزار با مطالعه قابلیت های نمونه خارجی و مطالعه و بررسی اطلاعات یکی از نیروگاه ها و اسناد و مدارک مربوطه، ضمن شناسایی سیستم مذکور و قابلیت های مورد انتظار آن، فلوچارت و الگوریتم مربوطه را طراحی نموده و براساس آن نرم افزار سیستم طراحی گردید.

مقدمه

سیاست کلی وزارت نیرو در بخش انرژی تبادل آن با کشورهای همسایه می باشد. در حال حاضر تبادل انرژی با کشورهای ترکیه، جمهوری آذربایجان، ارمنستان، ترکمنستان و عراق صورت می گیرد و در آینده ای نزدیک این ارتباط با کشور روسیه نیز برقرار خواهد شد. لذا با توجه به توسعه شبکه و تبادل انرژی به صورت فرامرزی لازم است که از بروز نوسانات فرکانس در شبکه جلوگیری به عمل آورد. نیروگاه دز تنها نیروگاه کشور است که کنترل فرکانس شبکه را بر عهده دارد. این فرآیند توسط یک واحد flat با توان 65MW انجام می شود که مطمئنا به تنهایی جوابگوی شبکه در آینده ای نزدیک نخواهد بود و عدم ثبات شبکه باعث ایجاد مشکلات عدیده ای در کل سیستم و همچنین مانع از تبادل انرژی به صورت فرامرزی خواهد گردید.

سیاست کلی وزارت نیرو در این راستاست که کلیه نیروگاه های جدیدالاحداثی را که ساخته و یا در حال ساخت می باشند در صورت امکان به سیستم کنترل بار – فرکانس مجهز نماید.

با عنایت موارد فوق، در این پایان نامه سعی شده است در طراحی نرم افزار مشخصات واحد، منحنی کارکرد واحدها و نواحی مجاز و غیرمجاز هر واحد را لحاظ نموده و تقریبا تمامی فانکشن های نمونه خارجی را پوشش دهم. نرم افزار فوق جهت استفاده در نیروگاه های آبی طراحی شده است ولی با اندکی اصلاح قابل استفاده در تمام انواع نیروگاه ها اعم از حرارتی، گازی و بخار می باشد.

قبل از توضیح نرم افزار مذکور لازم است مروری بر فرآیند نیروگاه آبی به عنوان نمونه داشته باشیم و همچنین برخی واژه ها و تعاریف مربوطه را ذکر نماییم.

فصل اول

مقدمه ای بر سیستم های اصلی نیروگاه

1-1) انواع سد

سدها از نظر جنس به دو نوع کلی بتونی و خاکی دسته بندی می شوند.

در سدهای بتونی همه قسمت های آن مثل تاج و سرریز و… از بتون ساخته می شوند و معمولا در جاهایی ساخته می شود که فاصله دو کوهی که در آن قسمت ساخته می شود از هم کم است اصطلاحا طول تاج کم باشد، در سدهای خاکی هسته از سنگ یا بتون و سرریز آن از بتون است و بقیه قسمت ها از خاک ساخته می شود. از نظر آبگیری سدها به دو نوع مخزنی و جریانی تقسیم می شوند. روش کلی کار سدهای جریانی به این شکل است که آب را از مسیر خود با یک شیب کمتر منحرف می کنند و آن را در یک مخزن آرامش جمع کرده سپس با کانال کشی آب را به محل توربین می برند. ولی در سد مخزنی حجم زیادی از آب پشت سد ذخیره می شود. در بعضی از انواع سدها که فقط برای پیک بار (زمان بیشترین مصرف برق در هر شبانه روز) استفاده می شوند در هنگام مورد نیاز آب از پشت سد وارد توربین ها شده و برق تولید می کند و آب خروجی از توربین ها در یک مخزن دیگر جمع می شود و در ساعات آخر شب یا اوایل صبح به وسیله پمپ این آبها را به پشت سد پمپاژ می کنند. (سد و نیروگاه سیاه بیشه)

2-1) شیر پروانه ای

Butterfly Valve (BFV: شیر اصلی ورودی آب برای هر واحد از نوع شیر پروانه ای است که فقط وضعیت باز و بسته دارد و با چرخش 90 درجه آب ورودی را قطع یا وصل می کند رابطه دبی آب عبوری و درصد گشودگی شیر خطی نیست مثلا با 25 درصد گشودگی تقریبا کل آب عبور می کند. در صورتی که در هنگام کار واحد این شیر کاملا باز نشود، دیسک آن با مقاومت در برابر آب باعث ایجاد شدن یک سری حباب خلا می شود که این حباب ها باعث کنده شدن ذرات دیسک و خوردگی آن می شوند که به آن پدیده (کاویتاسیون) می گویند. برای جلوگیری از این کار دریچه را توخالی و با محفظه هایی می سازند که آب راحتتر عبور کند.

تعداد صفحه : 85

خلاصه و اهداف پروژه:

محققین از حوزه های مختلف علوم و مهندسی روش جدیدی برای توصیف پیچیدگی در طبیعت گسترش داده­اند. این روش با عنوان نظریه آشوب مطرح شده است. امروزه نظریه آشوب به عنوان یک روش قوی و مفید جهت بررسی سیستم­های پیچیده مطرح است و افق­های جدیدی را در فهم رفتار سیستم­های مکانیکی، سیستم­های صوتی، سیال­ها، سیستم­های شیمیائی، سیستم­های نوری، اکو سیستم­ها و سیستم­های زیستی باز کرده است.

مفهوم آشوب یکی از مفاهیم جدید و بنیادی علم نوین است.آشوب رفتاری به ظاهر تصادفی و بی نظم است که در بسیاری از پدیده های دنیای واقعی رخ می دهد.

کنترل آشوب:

فرمولبندی ریاضی مسئله کنترل پروسه های آشوبگر باارائه مدل اساسی ازسیستم آشوبگر بااستفاده ازمعادلات دیفرانسیلی حالات انجام میگیرد. روشهای کنترل پروسه های آشوبگر عبارتند از:١- کنترل حلقه باز٢- خطی سازی با استفاده ازنگاشت پوآنکاره یا شیوهOGY و٣- شیوه فیدبک تاخیر زمانی یا شیوه Pyragas

اهداف پروژه :

آشنایی با نظریه آشوب

آشنایی با کنترل آشوب

آشنایی با جایگاه کنترل آشوب در مهندسی

چکیده

طی حدود ۴۰ سال اخیر که از اولین مدل­سازی آشوب می­گذرد و بخصوص در ۱۵ سال آخر، در کنار پیشرفت مفاهیم نظریه آشوب، این مفاهیم در بسیاری از شاخه­های علوم مختلف نیز وارد شده است. آشوب در سیستم­های دینامیکی الکتریکی، مکانیکی و اجتماعی ممکن است رخ دهد و روش­هایی برای کنترل آن در این سیستم­ها ارائه شده است. از طرف دیگر به دلیل پایه‌ای بودن مطالب عنوان شده در مهندسی کنترل که هدف از آن طراحی کنترل­کننده و واداشتن سیستم تحت کنترل به داشتن رفتاری مطلوب است، مباحث می‌تواند بسیار فراتر از رشته برق و حتی رشته‌های مهندسی برود.

در این تحقیق پس از کنکاش در مفاهیم تئوری آشوب و همچنین کنترل آشوب، کاربردهای کنترل آشوب در برخی رشته­های مهندسی معرفی شده است. بدین منظور، ابتدا مفاهیم مربوط به سیستم­های دینامیکی و همچنین ابزارهای تحلیل این سیستم­ها را توضیح داده­ایم. سپس علاوه بر معرفی آشوب و ویژگی­های آن، تشخیص آشوب با استفاده از ابزارهای آنالیز سیستم­های دینامیکی را شرح دادیم.

در مبحث کنترل آشوب نیز اهداف مختلف کنترلی را که برای یک سیستم آشوبی قابل تصور است، توضیح داده­ایم. سپس متداولترین روش­های کنترل آشوب را برای نیل به این اهداف معرفی کردیم. در پایان نیز به مقالات چند سال اخیر در زمینه کنترل آشوب نگاه انداخته­ایم و برخی کاربردهای کنترل آشوب را در رشته­های مهندسی معرفی کرده ­ایم.

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع ارشد مهندسی برق گرایش برق-مخابرات

با عنوان :آنالیز خطای جبران اثر حرکت سکو در کیفیت تصویربرداری راداری در مدstripmap

تعداد صفحات : 180

SAR یکی از مهمترین شاخه های علم ” سنجش از راه دور ” است که بدلیل کاربردهای گسترده آن از سال ها قبل مورد توجه محققان قرار گرفته است. در ایران نیز در سال های اخیر تحقیقاتی در زمینه الگوریتم های پردازش سیگنال SAR و مدهای مختلف کاری آن انجام شده است. یک مشکل اساسی در اکثر حسگرهای SAR هواپایه ، جبران خطاهای حرکت ناشی از اغتشاشات جوی است. به طور خاص ، اثرات اصلی تولید شده توسط خطاهای حرکت سکو در تصاویر SAR شامل تنزل حد تفکیک هندسی و رادیو متریک ، ابهام در جهت سمت و اعوجاج هندسی و فاز می باشد. انحرافات هواپیما از مسیر مستقیم و سرعت ثابت را می توان توسط سیستم ناوبری اینرسی (INS) ، سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) یا واحد اندازه گیری اینرسی (IMU) محاسبه نمود.
در این پایان نامه ابتدا مفاهیم SAR و نحوه کار آن بیان شده است. سپس تئوری الگوریتم های RDA و CSA و دلایل مطرح شدن این روش ها به تفصیل بحث شده است. سپس ضمن تشریح مراحل پردازشی هر کدام از الگوریتم ها، شبیه سازی هایی برای یک سناریوی متداول با زاویه لوچی کم انجام گردیده و نتایج آنها با هم مقایسه شده است.
هدف اصلی این پایان نامه بررسی روش های جبران حرکت سکو با استفاده از اطلاعات بدست آمده از IMU (یا INS) است. این روش ها با انجام محاسبات و شبیه سازی با هم مقایسه شده است.
در نهایت مقدار خطای قابل قبول جابجایی سکو نسبت به مسیر حرکتی ایده آل مطرح شده است. با استفاده از این مقادیر می توان مشخصات سنسورهای IMU را از نظر میزان خطا تعیین نمود.