حل مشكلة الانزياح الزاوي في حلقة التحكم بالمرشحات الفعالة التفرعية باستخدام التحكم الانزلاقي

الملخص

درس هذا البحث إمكانية الحد من تأثير ظاهرة الانزياح الزاوي، الناتجة عن استخدام التحكم الخطي بالمرشحات الفعالة التفرعية، وذلك باستخدام التحكم اللاخطي وتحديداً التحكم الانزلاقي. تظهر مشكلة الانزياح الزاوي - الحاصلة بين الإشارة المرجعية المراد ملاحقتها وإشارة الخرج المراد حقنها- بشكلٍ أوضح، عند زيادة مرتبة النظام المتحكم به، وكذلك عند احتواء الإشارة المرجعية على ترددات من مراتب مرتفعة. عند استخدام التحكم الخطي بالمرشحات الفعالة التفرعية، فإن تيار المرشح المحقون إلى الشبكة الكهربائية سيكون مزاحاً عن تياره المرجعي بزوايا تتزايد مع زيادة التردد التوافقي في الشبكة الكهربائية، وبالتالي الحد من فعالية المرشح في ترشيح التوافقيات في الشبكات الكهربائية.

في هذا البحث، تمت دراسة إمكانية استخدام متحكم لا خطي من النمط الانزلاقي Sliding Mode Control SMC، من أجل حل مشكلة الانزياح الزاوي من جهة، ومن أجل إظهار أثر مرتبة مرشح الخرج وقيم برامتراته على أداء المعوض الفعال التفرعي من جهةٍ أخرى. ضمن هذا الإطار وبهدف التعرف على أهمية استخدام هذا النوع من التحكم اللاخطي، تمت مقارنته مع حالة متحكمين خطيين، الأول تقليدي (PI) والآخر متقدم (RST). تم إجراء هذه المقارنة بدايةً من خلال دراسة نظرية في المجالين الزمني والترددي باستخدام برامج Matlab, Simulink، ومن ثم من خلال دراسة تطبيقية على شبكتين كهربائيتين، الأولى أنموذجية والأخرى حقيقية هي مطحنة تل بلاط. النمذجة والمحاكاة للشبكتين المدروستين بما فيهما المرشح الفعال التفرعي وطرق التحكم به، تمت باستخدام مجموعة برامج Matlab, Simulink, Sim-Power Systems.