fa مدل‌سازی غیر خطی و طراحی سیستم کنترل PID برای یک مولد بخار استوانه دار تخصصي Special پژوهشي Research paper در این مقاله، مدل‌سازی غیر خطی و کنترل یک مولد بخار استوانه دار مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا معادلات دینامیکی حاکم بر مولد بخار با توجه به اصول و پارامتر های فیزیکی استخراج شده است. در واقع ترکیب جدیدی از مدل های ارائه شده در ادبیات موجود، مد نظر قرار گرفته است تا بتوان یک مدل قوی‌تر از دینامیک مولد بخار را که صرفاً مبتنی بر پارامتر های فیزیکی باشد، به دست آورد. سپس این مدل با روش های عددی حل شده است و پاسخ های ‌حلقه‌باز سیستم مولد بخار که به طور ذاتی ناپایدار است، به دست آمده و تحلیل شده اند. همچنین با انتخاب سبک بویلر پیرو به عنوان سبک کنترل، دو کنترلگر PID یکی برای کنترل فشار بخار خروجی مافوق‌گرم‌کن ها و دیگری برای کنترل سطح آب استوانه، با استفاده از قواعد تنظیم زیگلر-نیکولز طراحی شده است. همچنین بر‌هم‌کنش بین فشار بخار و سطح آب نیز بررسی و توضیح داده شده است. این مدل می تواند برای تحقیق و مطالعه در زمینه بهینه سازی دینامیک مولد بخار و اعمال تئوری های مختلف کنترل مدرن بر روی آن،‌ مورد استفاده قرار گیرد. In this paper, nonlinear modeling and control of a typical drum steam generator are studied. At first, dynamics equations governing the steam generator are derived using physical principles and parameters. In fact, it is intended to combine some models presented in existing literature in order to construct a stronger model, which is to be based only on physical parameters, of steam generator dynamics. Next, these equations are simulated using numerical methods and open-loop responses of the steam generator system, which is inherently unstable, are obtained and investigated. Furthermore, considering boiler-follow mode as the main control mode, two PID controllers are designed using Ziegler–Nichols tuning rules. The Controllers are individually applied to the main steam pressure and the drum water level loops. During design process, the interaction between the steam pressure and the water level is well investigated and explained. This model can be used in researches and studies on the steam generator dynamics optimization and also on the different modern control theories applications. مدل‌سازی غیر خطی, مولد بخار, فشار بخار,‌ سطح آب استوانه, کنترل PID Nonlinear modeling, steam generator, steam pressure, drum water level, PID control 66 79 http://joc.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1-47&slc_lang=fa&sid=1 Mahdi Alvandi مهدی الوندی malvandi@mech.sharif.ir 1003194753284600389 1003194753284600389 Yes Abbas Fadaee عباس فدایی abbasfadaee@yahoo.com 1003194753284600390 1003194753284600390 No