پروژه آموزشی تحقیقاتی مروری بر طراحی و پیاده سازی یک سیستم کنترل خبره برای یک واحد فرآیندی

در این تحقیق انواع روش­های کنترل هوشمند سیستم­های صنعتی و شهر بررسی می­شود. سیستم­های خبره و هوشمند وظیفه ی کنترل و نظارت بر فرآیندهای صنعتی، شهری و ساختمانی را دارند. درواقع ازآنجایی که برخی از سیستم­های صنعتی بسیار پیچیده و غیرخطی هستند، بنابراین امکان مدل­سازی دقیق آن­ها وجود ندارد و یا مدل به دست آمده به خاطر حجم زیاد عوامل نامعلوم موثر بر ان معتبر نمی­باشد، بنابراین در اینجا سیستم­های خبره و هوشمند دست به کار شده و وظیفه­ی کنترل و نظارت این فرآیندها را به عهده می­گیرند. ساختار سیستم­های خبره و هوشمند به­گونه­ای است که گاهی بر اساس مجموعه­ای از قوانین تنظیم شده توسط یک کاربر متخصص نوشته شده است، کنترل می­شوند و گاهی از این قوانین برای عیب یابی و شناسایی خطا استفاده می شوند. گاهی اوقات در کنار این مجموعه از قوانین ورودی­های سیستم توسط الگوریتم­های مختلف جمع آوری و مطالعه می­شوند و مجموعه­ی قوانین براساس این اطلاعات طراحی می­شوند یا به کمک آن­ها آموزش داده می­شوند. گاهی دیگر ممکن است از کنترل کننده­های هوشمند برای کنترل فرآیندهای صنعتی و عیب­یابی سیستم­های صنعتی استفاده شود. در این حالت معمولاً کنترل کننده یا به صورت خودکار بوده که مثال آن کنترل کننده­های خود تنظیم هستند، و یا از یک کنترل کننده­ی معمولی تر استفاده می شود که توسط یک کنترل نظارتی و دانش خبره نظارت می­شوند، این نظارت یا هوش خودکار بودن سبب می­شود کنترل کننده در شرایط بحرانی سیستم رفتار یکسانی با حالت عادی سیستم نداشته باشد و با عوض شدن رفتار کنترل کننده عملکرد کنترل کننده بهود یابد. نوعی دیگر از سیستم­های هوشمندبهبود سیستم نظارت و کنترل و سخت افزار و نرم­افزاری است که کاربر با آن کار می­کند و یا مهارت کاربر توسط یک سیستم هوشمند افزایش می­یابد. بدین صورت کاربر قادر است در هنگام مواقع ضروری و اضطرار با مشورت گرفتن از سیستم هوشمند اقدام مناسبی را انجام دهد و تصمیمی درست را در کسری اززمان بگیرد. در نتیجه در این تحقیق روی عملکرد این سیستم­ها مرور و بررسی شده و تعدادی از مقالات معتبر براین اساس دسته بندی می­شوند.

فهرست مطالب

مفاهیم نظری مورد نیاز و انگیزه ی تحقیق.. 3

1 . مقدمه. 3

2 . انگیزهی کار. 5

2-1 سیستم خبره Expert System.. 5

2-2 سیستمهای برای بیان زبان طبیعی System for Natural Languge Expression. 5

2-3 کنترل فرآیند خودکار Automatic Process Control 6

2-4 برنامهنویسی خودکار و ابزار هوشمند. 8

5-2  تاریخچه فرآیند صنعتی حرارتی.. 9

3. مروری بر تحقیقات گذشته. 11

3-1 سیستم هوشمند مبتنی بر قوانین طراحیشده 11

3-2 سیستم هوشمند مبتنی بر قوانین به دست آمده از الگوریتمهای آموزشی.. 16

3-3 سیستم کنترل خبره در فرآیندهای صنعتی.. 18

3-4 سیستم هوشمند دستیار کاربر. 21

3-5 سیستمهای هوشمند مبتنی بر نظارت (CMS) 28

3-6 کنترل هوشمند فرآیندهای صنعتی.. 31

4. نتیجهگیری.. 35
5. پیشنهادات 36

منابع و ماخذ. 37

منابع

فهرست منابع غير فارسي

• Atis and N. Erken, ” Development of an outdoor lighting control system using expert System”, Energy and Buildings 130 (2016) 773–786.
• Y. Liu, B.P. Tang, J.G, Han, X.N. Lu, N.N. Hu and Z.Z. He, ” The structure healthy condition monitoring and fault diagnosis methods in wind turbines: A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 44(2015) 466–472.
• Ramirez, M. A. Valenzuela, R. D. Loren, “Expert System for the Detection of    Condensate Accumulation Inside Dryer Cylinders During Section Starting”, IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS, VOL. 51, NO. 2, MARCH/APRIL 2015.
• K. Sai and K. A. Reddy, “New Rules Generation From Measurement Data Using an Expert System in a Power Station”, IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY.
• Bergh, P. Ojeda and L. Torres, “Expert Control tubing of an Industrial Thickener”, IFAC, Vol 48, issue 17, 2015, Page: 086-091.
• Ozden, A. Faghri and M. Li, ” Using Knowledge-Automation Expert Systems to Enhance the Use and Understanding of Traffic Monitoring Data in State DOTs”, International Conference on Sustainable Design, Engineering and Construction, Procedia Engineering 145 ( 2016 ) 980 – 986.
• Curvelo, A.D. Doria and L.A. Guedes, ‘ BR-PlantExpert: A Rule-Based Expert System for Operation Support in Industrial Processes”,, 2014 IEEE Emerging Technology and Factory Automation (ETFA).
• Susmitha and B. N. Sudha Rani, ” Condition Monitoring of Crusher in Coal Handling Plant of Thermal Power Station and Fault Diagnosis using Expert System”, International Journal of Computer & Mathematical Sciences, Volume 4, Issue 10 , 2015.
• Mayadevi, S.S. Vinodchandra and S. Ushkumari, ” Expert System for Power Plant Operator Performance Evaluation”, 2014 Fourth International Conference on Advances in Computing and Communications.D. L. Dvorak, “Expert Systems for Monitoring and Control”, The university of Texas.
• Doraiswami and W. Liu, ” AN EXPERT SYSTEM FOR MONITORING THE STATUS OF CONTROL SYSTEMS”, Proceedings. 5th IEEE International Symposium on Intelligent Control 1990 , Philadelphia, PA, USA, USA, 2002.
• J. Davidson, ” Expert Systems in Process Control”, Food Research International 27 (1994), 121-128.
• A. Vingerhodess, “Application of Artificial Intelligence in Process Control”, PERGAMON PRESS, New York, 1992.
• P. F. Wu,”The Application of Expert Systems to Process Control”, JOM, 1991.
• Djassemi, “An Expert System for Selection of Environmental Friendly Manufacturing Processes”, 2016 Proceedings of PICMET ’16: Technology Management for Social Innovation.
• Marrazzo, N. Manera, G. Otta and J. Vaschetti, “Design of a set of rules for the expert control of the disconnection-reduction of generation in an electrical power system, 2017 XVII Workshop on Information Processing and Control (RPIC), Argentina.
• Mitra and M. Gangadaran, ” Application of Close Loop Expert System for Heating Control of Rolling Mill Furnaces in a Steel Plant”, 2016 IEEE First International Conference on Control, Measurement and Instrumentation (CMI).
• Mitra, R.K. Singh and A.K. Mondal, ” An Expert System based Process Control System for Silicon Steel Mill Furnace of Rourkela Steel Plant”, 2014 Fourth International Conference of Emerging Applications of Information Technology.
• Peng, M.X. Zhong and L. Bin, ” Application of Expert System in Mine Power Supply Network Fault Diagnosis”, 2017 Chinese Automation Congress (CAC), Jinan, China.