کنترل سرج کمپرسور گریز از مرکز با استفاده از شیر بازگشتی

Abstract

یکی از مشکلات عملکردی کمپرسورهای گریز از مرکز رخداد پدیده سرج در آن­ها است که به علت­های مختلف، فشار سیال در داخل کمپرسور معکوس شده و باعث آسیب­های جدی به قسمت­های مختلف کمپرسور خواهد شد. لذا کنترل سرج یکی از چالش­­های کنترل کمپرسورها است و باعث گسترش محدوده عملیاتی کارکرد کمپرسور می­گردد. در این مقاله مدل دینامیکی کمپرسورهای گریز از مرکز مورد استفاده قرار گرفته و از ­کنترل­کننده تناسبی-انتگرا­گیر-مشتق­گیر (PID) و کنترل­کننده مد لغزشی جهت کنترل پدیده سرج برای فاصله‌یابی نسبت به خط سرج بهره گرفته شده است. سطح لغزش جدید برای کنترل­کننده مد لغزشی تعریف شده و کنترل کمپرسور با استفاده همزمان از شیربازگشتی و دریچه ورودی انجام شده است. برای تضمین پایداری سطح لغزش در نظر گرفته ‌شده از یک تابع لیاپانوف درجه دوم استفاده می­شود. با ارئه نتایج شبیه­سازی رفتار کمپرسور با کنترل­کنندهPID و مدلغزشی، نشان­ داده شده که کنترل­کننده مدلغزشی طراحی­شده توانایی کنترل کمپرسور را در سرعت­های مختلف بهتر از کنترل­کننده PID دارد.