بخشی از مقاله
چکیده-
در این مقاله ابتدا مدل موتور DC نشان داده می شود. سپس برای مشاهده موقعیت موتور DC طرحی را بوسیله نرم افزار متلب نشان می دهیم. برای کنترل موقعیت موتور DC نیاز به کنترل کننده ای برای دریافت اطلاعات ورودی و تجزیه تحلیل آنها و در نهایت دادن پاسخ مناسبی نسبت به ورودی داریم. بر این اساس در ادامه روشی برای کنترل موقعیت موتور DC بر پایه روش هوشمند منطق فازی نشان داده می شود.
در این طراحی به کمک بخش منطق فازی نرم افزار متلب، بخش کنترل فازی پیاده سازی می شود. در طی بررسی عملکرد کنترل کننده موقعیت موتور DC که بر پایه روش هوشمند منطق فازی می باشد، شاهد مزایای این کنترلر نسبت به کنترلر هایی همانند PID و... از جهاتی همچون سرعت پاسخ دهی، صحت پاسخ دهی، قدرت تجزیه و تحلیل و ... خواهیم بود. طراحی کنترل کننده موقعیت موتور DC بر پایه منطق فازی، بوسیله جعبه افزار منطق فازی نرم افزار متلب انجام می گیرد و در نهایت بر اساس تمامی بررسی ها و دانسته های مربوط به عملکرد کنترلرهای مختلف موتور DC عملکرد بهینه این نوع کنترل کننده نتیجه گیری می گردد.
مقدمه
با توجه به استفاده گسترده از موتورهای DC همواره بدنبال بهترین روش برای کنترل این نوع موتور ها هستیم. روشهای ارائه شده برای کنترل موتورهای DC بطور کلی به سه دسته تقسیم می شوند.از جمله روشهای کلاسیک مثل استفاده از کنترل کننده های PI و PID ، روشهای مدرن - تطبیقی ، بهینه و... - و روشهای هوشمند مثل کاربرد تئوری فازی و شبکه های عصبی می باشند. موتورهای DC به دو دسته کلی تحریک مستقل و سرخود تقسیم می شوند، که نوع تحریک سرخود آن شامل انواع سری، شنت و کمپوند هستند.
موتورهای DC دارای کاربرد های فراوانی همانند استفاده در بالا برها، آسانسور، دمنده ها، وسایل نقلیه برقی و... میباشند. کنترل وضعیت موتور DC نقش بسیار مهمی را ایفا می کند.بطور مثال برای تعیین موقعیت قرار گیری بازوی روبات نیاز به کنترل موقعیت موتور حرکت دهنده بازو داریم.در نتیجه در این مقاله سعی به تفسیر یک کنترل کننده کارآمد برای کنترل موقعیت موتور DC را داریم
.1ساختار موتور DC
شکل1 شماتیک موتور DC
.2مدلسازی موتور DC
2.1 معادلات حاکم بر سیستم - - payal,2012
به طور کلی، گشتاور تولید شده توسط یک موتور DC بر اساس جریان آرمیچر و قدرت میدان مغناطیسی است .در اینجا ما فرض می کنیم که میدان مغناطیسی ثابت میباشد. بنابراین گشتاور تولید شده بر اساس مقدار جریان آرمیچر و ضریب ثابت گشتاور می باشد.
ولتاژ القا شده در ترمینالهای موتور متناسب با سرعت زاویه ای شفت و ضریب ثابت Kb می باشد.
بر اساس شکل شماره 1 با استفاده از قوانین ولتاژ کیرشهف و قانون دوم نیوتن معادلات زیر حاصل میگردد.
2.2 محاسبه تابع انتقال
در معادله - 7 - ولتاژ آرمیچر به عنوان ورودی و سرعت چرخش به عنوان خروجی در نظر گرفته میشود.
2.3 بدست آوردن معادلات فضای حالت
با در نظر گرفتن موقعیت موتور، سرعت و جریان آرمیچر بعنوان متغیر های حالت، و همچنین ولتاژ آرمیچر بعنوان ورودی و موقعیت چرخش بعنوان خروجی خواهیم داشت
