کنترل pH با استفاده از طراحی رویتگر مد لغزشی و مقایسه آن با PI و GSPI

Abstract

در این مقاله کنترل pH محلول کشت در یک راکتور آزمایشگاهی مد نظر گرفته شده است. روند کنترل pH در این مقاله، به این صورت می‌باشد که یک نمونه اولیه از ترکیب جریان اسید و باز به‌ طور مداوم در مخزن راکتور به نسبت‌های مناسب هم زده می‌شود و سپس با توجه به جدول بهره PEM معادله حالت pH به‌دست‌آورده شده و در ادامه با بهینه کردن ضرایب PI، کنترل‌گر PI طراحی میشود. کنترل‌گر PI کلاسیک قادر به کنترل کردن این فرایند نبوده، برای همین منظور از رویتگر حالت استفاده شده که با دقت بالا توانسته کنترل لازم را انجام دهد. رویتگر پیشنهادی، به دلیل طراحی بدون خطی‌سازی، متغیرهای حالت را با دقت بسیار بالایی تخمین می‌زند. در طراحی رویت‌گر غیرخطی، از مد لغزشی استفاده شده است. این روش برای تخمین متغیرهای حالت سیستم‌های غیرخطی نامعین مناسب است؛ اما به دلیل رخ دادن چترینگ، کارایی آن به‌شدت کاهش می‌یابد. برای جلوگیری از چترینگ و همچنین برای افزایش دقت از نظریه مد لغزشی مرتبه دوم فراپیچش برای طراحی رویتگر غیرخطی استفاده شده است؛ در نهایت رویتگر غیرخطی با استفاده از نظریه مدلغزشی طراحی و شبیه‌سازی گردیده‌است.