بخشی از مقاله
چکیده
با توجه به تغییر پارامترهای موتورهای DC، داده های استفاده شده برای طراحی کنترل کننده در عمل با داده های اندازه گیری شده هم خوانی ندارند. در نتیجه کنترل کننده نمی تواند عملکرد و پایداری را برای تمام شرایط برای دسترسی به بازده بالا تضمین کند. هدف از این کار طراحی کنترل کننده سرعتی است که پایداری و عملکرد مطلوب موتور را تحت شرایط تغییر پارامترها و وجود اغتشاش تضمین کند.
برای این منظور کنترل مقاوم پایداری و عملکرد موتور شنت با استفاده از روش های کنترل مقاوم نرم بینهایت ٌ و سنتز میو ٍ بررسی شده است. نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار Matlab نشان می دهد که با استفاده از این کنترل کننده ها پایداری و عملکرد مقاوم موتور شنت برای نامعینی های پارامتری تضمین می شود. در پایان نتایج بدست آمده از این روش ها با همدیگر و همچنین با نتایج کنترل کننده معمولی PID مقایسه شده است.
.1 مقدمه
موتورهای DC به صورت گسترده در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. در عمل پارامترهای الکتریکی موتورهای DC تحت تاثیر دما، اشباع مغناطیسی و ضریب جریان سیم پیچ ها تغییر می کند. همچنین داده های اندازه گیری شده دارای اعتشاش هستند. در عمل کنترل کننده معمولا برای نقطه کار نامی و با پارامترهای نامی طراحی می شود و اگر پارامترها تغییر کنند در عملکرد کنترل کننده ها اختلال ایجاد می شود. بنابراین برای داشتن پایداری و عملکرد مقاوم در برابر تغییرات پارامترها و اغتشاشات ورودی باید کنترل کننده ای مناسب طراحی شود.
منبع[1] روش کنترل کلاسیک PI را برای کاربردهای سروَ مانند درایو سیستم یا بارها برای کنترل سرعت و گشتاور مطالعه قرار داده است. منیع [2] روش کنترل نرم بی نهایت را برای موتور مورد بررسی قرار داده است.در این پایداری و عملکرد نامی و مقاوم موتور بررسی شده است . منبع [3] نامعینی پارامتری را برای موتور مغناطیس دائم با استفاده از روش کنترل نرم بی نهایت مورد بررسی قرار داده است و اثر نامعینی پارامتری را روی مدل موتور آنالیز کرده است.
منبع [4] کنترل مقاوم وضعیت یک سرو موتور DC را با استفاده از روش LMI برای تغیییرات ممان اینرسی بار مورد بررسی قرار داده است. منابع [5,6] کنترل مقاوم موتور را با استفاده از روش کنترلی حالت لغزشی فازیُ بررسی کرده اند. منبع [7] کنترل مقاوم ساختار ثابت را برای کنترل سرعت موتور به کار برده است. در اکثر این مقالات جریان میدان تحریک موتور ثابت فرض شده است.
کنترل سرعت موتورهای شنت از طریق کنترل ولتاژ آرمیچر یا کنترل جریان تحریک انجام می گیرد. در هر دو حالت جریان تحریک تغییر می کند و در نتیجه ثابت فرض کردن جریان تحریک در موتورهای شنت درست به نظر نمی رسد. در این مقاله ابتدا معادلات ریاضی ماشین DC شنت با در نظر گرفتن جریان تحریک به عنوان یک متغیر حالت بدست آمده است.
در بخش بعد مدل موتور با نامعینی های پارامتری ارائه شده است. سپس پاسخ فرکانسی سیستم حلقه باز به نامعینی های پارامتری بررسی شده است. در قسمت بعد روش طراحی کنترل نرم بی نهایت مورد بحث قرار گرفته است. در ادامه طراحی کنترل کننده به روش سنتز بررسی شده است. در پایان نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار Matlab ارائه شده است.
