مدل سازی ریاضی و بررسی پایدارپذیری حرکت کایت مولد در فضا

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

چکیده

مشکل تولید انرژی از منابع فسیلی به علت محدودیت منابع، آلودگی زیاد و تخریب محیط‌زیست، باعث جلب توجه پژوهشگران به سمت منابع تجدیدپذیر از قبیل انرژی‌های بادی، خورشیدی، هیدروالکتریک، زمین‌گرمایی و ... شده است. در این راستا یکی از ایده‌های جدید جهت تولید انرژی الکتریکی از انرژی تجدیدپذیر باد، ایده کایت­مولد (kiteGen) است. این پروژه اولین بار در شهر تورینو ایتالیا شروع شد. در این روش جهت تولید حداکثر انرژی نیاز به کنترل مسیر صحیح است و لازمه کنترل صحیح، داشتن یک مدل ریاضی دقیق و تحلیل صحیح دینامیکی از آن است. این مقاله به مدل‌سازی ریاضی و بررسی کنترل‌پذیری و مشاهده‌پذیری حرکت کایت حول یک مسیر نامی که در منابع دیگر پیشنهاد شده است می‌پردازد. نتایج این مدل­سازی نشان می­دهد که حرکت کایت حول مسیر ذکر شده کنترل­پذیر و مشاهده­پذیر و در نتیجه حرکت کایت در فضا پایدارپذیر است.

کلیدواژه‌ها


[1]  Canale, M., and Fagiano, L., “Power Kites for Wind Energy Generation Fast Predictive Control of Tethered Airfoils”, IEEE Control Systems Magazine, December, (2007).

 

[2]  Argatov, I., Rautakorpi, P., and Silvennoinen, R., “Estimation of the Mechanical Energy Output of the Kite Wind Generator”, Vol. 34, No. 6, pp. 1525–1532, (2009).

 

[3]  Canale, M., Fagiano, L., Milanese, M., and Ippolito, M., “Kitegen Project: Control as Key Technology for a Quantum Leap in Wind Energy Generators”, American Control Conference, 9-13 July, New York, USA, pp. 3522 – 3528, (2007).

 

[4]  Diehl, M., “Real-time Optimization for Large Scale Nonlinear Processes”, Ph.D. Thesis, University of Heidelberg, Germany, (2001).

 

[5]  Canale, M., Fagiano, L., Ippolito, M., and Milanese, M., “Control of Tethered Airfoils for a New Class of Wind Energy Generator”, Proc. 45th IEEE Conf. Decision and Control, 13-15 Dec., San Diego, USA, pp. 4020 – 4026, (2006).

 

[6]  Fagiano, L., Milanese, M., and Piga, D., “High Altitude Wind Generation”, IEEE TRANS on Energy Conversion, Vol. 25, No. 1, pp. 168-180, (2010).