طراحی و بهینه‌سازی تکاملی چند هدفه الگوریتم کنترل سوخت Min-Max موتور توربوفن

Abstract

در این مقاله طراحی و بهینه‌سازی تکاملی چند هدفه الگوریتم کنترل سوخت مین-ماکس موتور توربوفن ارائه شده است. بدین منظورابتدا، موتور توربوفن در نرم‌افزار جی اس پی مدل شده، سپس براساس داده‌های حاصل از شبیه‌سازی موتور در این نرم‌افزار، مدلی از پارامترهای مختلف موتور با استفاده از ساختار نارایکس شبکه عصبی برای انجام شبیه‌سازی‌های بعدی حاصل شده است. جهت اعتبارسنجیمدل‌های حاصل شده، یک سیگنال سوخت آزمون تولید و صحت عملکرد مدل‌ها با استفاده از آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. در اقدام بعدی نیازمندی‌های کنترلی موتور توربوفن بیان و مطابق با آن کنترلر سوخت موتور به روش مین-ماکس طراحی و حلقه‌های کنترلی مختلف موجود در آن شرح داده شد. هر یک از این حلقه‌ها دارای یک کنترلر تناسبی است که به عنوان ضرایب کنترلی کنترلر شناخته می‌شوند. در مرحله نهایی برای تخمین ضرایب کنترلی کنترلر از الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک چند هدفه استفاده شده است. در این مسئله بهینه‌سازی، زمان‌های نشست در شتابگیری مثبت و منفی، مقدار سوخت مصرفی و میزان آلاینده‌های تولید شده موتور بعنوان توابع هدف درنظر گرفته شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی کنترلر بهینه‌سازی شده و مدل موتور نشان داده است، کنترلر نهایی نه تنها توابع هدف را بهینه می‌کند بلکه تمام مودهای کنترلی موتور را در طول شتابگیری مثبت و منفی برآورده می-سازد.