دوره 15، شماره 1 - ( مجله کنترل، جلد 15، شماره 1، بهار 1400 )                   جلد 15 شماره 1,1400 صفحات 79-92 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


1- پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای
2- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده:   (1736 مشاهده)
در این مقاله مدل‌سازی مکان عمودی پلاسمای توکامک دماوند مورد بحث است. با توجه به پیچیدگی و غیرخطی بودن این دستگاه، روش‌های مرسوم شناسایی و مدلسازی سیستم جهت کنترل مبتنی بر طراحی کنترل‌کننده واحد برای آن عملکرد مطلوبی تامین نمی‌کند. راه حل پیشنهادی استفاده از ایده مدل‌سازی چندگانه کسری در نقاط کار مختلف دستگاه است. در این مقاله مدلسازی چندگانه کسری مکان عمودی پلاسما در ماشین توکامک مطرح می‌باشد. در ابتدا با بکارگیری داده‌های تجربی مکان عمودی پلاسما در توکامک دماوند، نقاط کار آن بطور مجزا با الگوریتم شناسایی کسری مبتنی بر معیار خطا مدل‌سازی می‌شود. سپس بانک مدل حاصله با استفاده از داده‌های تجربی ارزیابی و اعتبار سنجی می‌گردد. نتایج اعتبارسنجی و مقایسه با مدلهای دیگر نشان از بهبود عملکرد مدلسازی است.
متن کامل [PDF 2345 kb]   (36 دریافت)    
نوع مطالعه: كاربردي | موضوع مقاله: تخصصي
دریافت: 1398/12/11 | پذیرش: 1399/3/15 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1399/4/7 | انتشار: 1400/3/1

فهرست منابع
1. [ ] M. Ariola, A. Pironti, "Magnetic control of tokamak plasmas", Springer, 2008.
2. [ ] www.iter.org.
3. [ ] S. Miyamoto, A. Isayama, I. Bandyopadhyay, S. C. Jardin, R. R. Khayrutdinov, V. E. Lukash,Y. Kusama M. Sugihara, "Inter-code comparison benchmark between DINA and TCS for ITER disruption modelling", Nuclear Fusion, vol. 54, no. 8, 2014. [DOI:10.1088/0029-5515/54/8/083002]
4. [ ] J. M. Moret, B. P. Duval, H.B. Le, S. Coda, F. Felici, H. Reimerdes, "Tokamak equilibrium reconstruction code LIUQE and its real timeimplementation", Fusion Engineering and Design, vol. 91, P. 1-15, 2015. [DOI:10.1016/j.fusengdes.2014.09.019]
5. [ ] A. S. Sharma,"Tokamak Modeling and Control", Ph.D Thesis, university of London, January 2002.
6. [ ] B. Hu,"Modeling and control design for the EAST tokamak device", Ph.D Thesis, technische universiteit Eindhoven department of mechanical engineering control systems technology, April 2008.
7. [ ] L. Scibile, "Non-linear control of the plasma vertical position in a tokamak", Ph.D. Thesis, University of Oxford, 1997.
8. [ ] N. D. Farahani, F. Abbasi, "Experimental determination of equilibrium parameter of Damavand tokamak by magnetic probe measurements for representing a physical model for plasma vertical movement", AIP Review of Scientific Instruments, vol. 86, 2015. [DOI:10.1063/1.4932677]
9. [ ] C. Rasouli and F. Abbasi, "Identification of plasma boundary shape and position in Damavand tokamak," Plasma Phys. Rep. vol. 43, no.1, pp. 1-11, 2017. [DOI:10.1134/S1063780X1701010X]
10. [ ] M. Bishop Christopher, P. S. Haynes, M. E. U. Smith, T. N. Todd, D. L. Trotman, C. G. Windsor, "Real-time control of a tokamak plasma using neural networks", Advances in Neural Information Processing Systems, 1994. [DOI:10.1162/neco.1995.7.1.206]
11. [ ] H. Rasouli, C. Rasouli, and A. Koohi, "Identification and control of plasma vertical position using neural network in Damavand tokamak", Review of Scientific Instruments vol. 84, 023504, 2013. [DOI:10.1063/1.4791925]
12. [ ] E. Morelli, A. Hirose, and H. C. Wood, "Fuzzy-logic-based plasma position controller for STOR-M", IEEE Transactions On Control Systems Technology, vol. 13, no. 2, March 2005. [DOI:10.1109/TCST.2004.839574]
13. [ ] ح. رسولی،" شناسائی مدل غير خطی عصبی مکان عمودی پلاسما در توکامک دماوند و طراحی کنترل‌کننده غير خطی عصبی" پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر، 1387.
14. [14] ح. رسولی،" توسعه و پياده‌سازی روشهای مدل‌سازی و کنترل چندگانه کسری برای دستگاه توکامک دماوند" رساله دکتری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر، 1394.
15. [ ] H. Rasouli and A. Fatehi, "Design of set-point weighting PIλ + Dμ controller for vertical magnetic flux ontroller in Damavand tokamak", Review of Scientific Instruments vol. 85, 123508, 2014. [DOI:10.1063/1.4904737]
16. [ ] D. T. Magill, "Optimal adaptive estimation of sampled stochastic processes," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 10, 1965, pp. 434-439 [DOI:10.1109/TAC.1965.1098191]
17. [ ] D. Jingjing, T. A. Johansen," Integrated multi-linear model predictive control of nonlinear systems based on gap metric", Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 54, no. 22, pp. 6002-6011, 2015. [DOI:10.1021/ie504170d]
18. [ ] O. Galan, J. A. Romagnoli, "Real-time implementation of multi-linear model-based control strategies-an application to a bench-scale pH neutralization reactor," Journal of Process Control, 2004. [DOI:10.1016/j.jprocont.2003.10.003]
19. [ ] T.A. Johansen, B.A. Foss, "Identification of non-linear system structure and parameters using regime decomposition", Automatica vol. 31, pp.321-326, 1995. [DOI:10.1016/0005-1098(94)00096-2]
20. [ ] X. Wang, V. L. Syrmos, "Nonlinear system identification and fault detection using hierarchical clustering analysis and local linear models," Proceedings of the 15th Mediterranean on Control & Automation, Greece, 2007.
21. [ ] A. Fatehi, K. Abe, "Flexible structure multiple modeling using irregular self-organizing maps neural network", International Journal of Neural Systems vol. 18, pp. 233-256, 2008. [DOI:10.1142/S0129065708001555]
22. [ ] S. M. Hosseini, A. Fatehi, T. A. Johansen, A. Khaki Sedigh, "Multiple model bank selection based on nonlinearity measure and H-gap metric", Journal of Process Control vol. 22, pp. 1732- 1742, 2012, [DOI:10.1016/j.jprocont.2012.07.006]
23. [ ] S. Fekri, M. Athans, A. Pascoal, "Issues, progress and new results in robust adaptive control", International journal of adaptive control and signal processing, vol. 20, no. 10, pp 519-579, 2006. [DOI:10.1002/acs.912]
24. [ ] Michael, Green,"Linear robust control", Prentice Hall, 1995.
25. [ ] S. Mukhopadhyay, Y. Q. Chen, A. Singh, F. Edwards, "Tokamak plasma position, and fractional order system modeling" 48th IEEE Conference on Decision and Control, pp. 422-427, 2009.
26. [ ] Sami I. Muslih, Om P. Agrawal,"Solutions of wave equation in fractional dimensional space", Springer, pp. 217-228, 2012. [DOI:10.1007/978-1-4614-0457-6_18]
27. [ ] D. del-Castillo-Negrete, B. A. Carreras, V. E. Lynch, "Non-diffusive transport in plasma turbulence: a fractional diffusion approach", Physical Review Letters, vol. 94, no. 6, 2005. [DOI:10.1103/PhysRevLett.94.065003]
28. [ ] S. Mukhopadhyay, "Fractional order modeling and control: development of analog strategies for plasma position control of the STOR-1M tokamak" MS Thesis, Utah State University, 2009. [DOI:10.1109/CDC.2009.5400536]
29. [ ] H. Rasouli, A. Fatehi, H. Zamaniyan. "Design and implementation of fractional order pole placement controller to control the magnetic flux in Damavand tokamak", Review of Scientific Instruments vol. 86, 033503, 2015. [DOI:10.1063/1.4913787]
30. [ ] H. HosseinNia, I. Tejado, B. M. Vinagre, "Stability of fractional order switching systems", Computers and Mathematics with Applications, vol. 66, pp. 585-596, 2013. [DOI:10.1016/j.camwa.2013.05.005]
31. [ ] S. Balochian, A. Khaki Sedigh "Sufficient condition for stabilization of linear time invariant fractional order switched systems and variable structure control stabilizers", ISA Transactions, vol. 51, pp. 65-73, 2012. [DOI:10.1016/j.isatra.2011.07.010]
32. [ ] S. Balochian, "Stabilization of autonomous linear time invariant fractional order derivative switched systems with different derivative in subsystems", bulletin of the polish academy of sciences technical sciences, vol. 62, no. 3, pp. 495-503, 2014. [DOI:10.2478/bpasts-2014-0053]
33. [ ] G. Chen, Y. Yang, "Stability of a class of nonlinear fractional order impulsive switched systems", Transactions of the Institute of Measurement and Control, vol. 39, no. 5, pp.781-790, 2016. [DOI:10.1177/0142331215621373]
34. [ ] S.H. HosseinNia, I. Tejado, B.M. Vinagre, "A method for the design of robust controllers ensuring the quadratic stability for switching systems", Journal of Vibration and Control, 2013. [DOI:10.1177/1077546312470480]
35. [ ] S. Ladaci, K. Khettab, "Fractional order multiple model adaptive control", J. Automation & Systems Engineering vol. 6, no. 3, pp 110-122, 2011.
36. [ ] H. Rasouli, H. Zamanian, M. Gheidi, M. Kheiri-Fard and A. Kouhi, "Design and implementation of new control room system in Damavand tokamak", Journal of Instrumentation, vol.12, 2017. [DOI:10.1088/1748-0221/12/07/P07016]
37. [ ] K. S. Miller, "Derivatives of noninteger order," Math. Mag., vol. 68, no. 3, pp. 183- 192, 1995. [DOI:10.1080/0025570X.1995.11996309]
38. [ ] T. Poinot, J. C. Trigeassou, "Identification of fractional systems using an output-error technique", Nonlinear Dynamics, vol. 38, pp. 133-154, 2004. [DOI:10.1007/s11071-004-3751-y]
39. [ ] M. Amiri, S. Najar, M. Aoun, M. N. Abdolkarim, "Guaranteed output-error identification of fractional order Model", IEEE, Advanced Computer Control (ICACC), 2nd International Conference, vol. 2, pp. 246-250, 2010. [DOI:10.1109/ICACC.2010.5486678]
40. [ ] T. Poinot, J. C. Trigeassou,"A method for modelling and simulation of fractional systems", Signal Processing, vol. 83, pp. 2319 -2333, 2003. [DOI:10.1016/S0165-1684(03)00185-3]