ایده حذف نویز در سیستم های کنترل با استفاده ازتقریب خطی بجای کنترل بهینه کنترلر با بکارگیری فیلتر کالمن بعنوان یک آلترناتیو

مقاله ایده حذف نویز در سیستم های کنترل با استفاده ازتقریب خطی بجای کنترل بهینه کنترلر با بکارگیری فیلتر کالمن بعنوان یک آلترناتیو

در اکثر موقعیت های کاری در صنعت، سیستم های کنترل و ابزار دقیقی که معمولا در رنج توان مصرفی کم کار می کنند، در مجاورت منابع تولید نویز صنعتی که شامل مقادیر بالائی از توان هستند، قرار دارند. گستره نفوذ این نویزها از نویز الکترومغناطیسی و ولتاژ القائی ناشی از قطع و وصل منابع توان تا اغتشاشات گذرای ناشی از شرایط جوی و حتی نویز فلیکرناشی از ادوات روشنائی را شامل می شود. در حوزه های پالایش و استخراج منابع نفتی اهمیت این موضوع چندین برابر می شود. در مواردی اطلاعات ارسالی از ترنسمیترها و سنسورها اهمیت کلیدی و ویژه ای برای ما داشته و تمهیدات بیش تر و موثرتری برای حفاظت از اطلاعات را طلب می کند. دقت در انتخاب اجزاء و طراحی مناسب سیستم کنترل، در اکثر مواقع کارگشا است. ولی با این وجود موقعیت هائی هستند که به دلیل حساسیت بالای فرآیند به مقادیر اندازه گیری شده و ریسک بالای از دست رفتن کل فرآیند به دلیل وجود نویز در بخشی از مسیر، ما مجبور به استفاده از حلقه های حذف کننده نویز از جمله اتصال به زمین می شویم. با تمام این تمهیدات باز موقعیت های زیادی در صنعت پیش می آیند که اطلاعاتی که از فرآیند اخذ می شود دچار خطا و اعوجاج و انحراف شوند. مشکل از جائی اهمیت خود را نشان می دهد که دریابیم پترن نویز در اکثر مواقع قابل حدس زدن نمی باشد، چه در غیر اینصورت با داشتن پترن نویز می توان جبران سازها را طوری طراحی کرد که اثر نویز در اطلاعات مطلوب به حداقل ممکن برسد.

روشی که در این مقاله به عنوان یک ایده ارائه می شود استفاده از روش های برنامه ریزی خطی بجای روش کنترل بهینه طراحی پارامترهای کنترلر به عنوان جزء اصلی و عامل مهم محدود کننده نویز در سیستم های کنترل با بکارگیری فیلتر کالمن می باشد. هم چنین با این فرض که پاسخ فرکانسی کنترلر عموما در امر کنترل سیستم کمتر دخیل بوده ولی در شکل گیری نویز در فرکانس های مختلف اثر بسزائی می گذارد، می توان با طراحی یک فیلتر کالمن در بلوک ورودی کنترلر با دقت زیاد اثر نویز در فرکانس های مختلف را با فیدبک از پاسخ فرکانسی نویز بصورت عمده کاهش داد. بسط این روش مستلزم زمان و انرژی بیشتر و مطالعه عمیقتر جوانب امر می باشد. فرض اصلی بر این نکته تکیه دارد که می توان تابعی معیار هزینه نویز را بصورت مجموع توابعی خطی مدل کرد و در نهایت با روش های مرسوم برنامه ریزی خطی توابع خطی را که معرف تابعی معیار نویز متناظر هستند را کمینه کرد.