پروژه آموزشی شبیه سازی طراحی کنترل کننده و رویتگر موتور DC با آهنربای دائم در متلب

 

 

چکیده (ترجمه ماشینی) 

این مقاله به طراحی کنترل کننده متناسب با انتگرال- مشتق (PID) برای کنترل موقعیت موتور PM dc مربوط می شود. از سالهای اخیر الگوریتم برنامه ریزی تکاملی (EP) به عنوان یک روش مفید برای یافتن راه حل های بهینه سازی جهانی برای برخی از توابع پیچیده در نظر گرفته شده است. در این مقاله ، ما سعی در ترکیب الگوریتم EP با طراحی کنترل PID برای حل مسئله کنترل موقعیت یابی یک موتور PM dc داریم ، به طوری که شاخص عملکرد خطای یکپارچه مطلق (IAE) به حداقل می رسد. آخرین ، یک سیستم کنترل موقعیت موتور SYL-5 PM dc برای بررسی برتری روش پیشنهادی استفاده می شود. از نتایج شبیه سازی به راحتی می توان دریافت که روش پیشنهادی عملکرد بهتری نسبت به روشهای ارائه شده در سایر مطالعات خواهد داشت.

مقدمه امروزه ، با توسعه آهنربای خاکی کمیاب ، موتورهای dc PM (آهنربای دائمی) در کاربردهای سیستم کنترل ، از جمله صنعت خودرو (وسیله نقلیه الکتریکی) ، قدرت ضعیف با استفاده از سیستم باتری (موتور اسباب بازی) محبوبیت بیشتری پیدا می کنند ) ، و کشش الکتریکی در سیستم های چند ماشینی و غیره. از نظر کنترل ، موتور dc به دلیل ماهیت جداشده این میدان ، ویژگی های کنترلی بسیار خوبی از خود نشان می دهد. اخیراً ، بسیاری از روشهای کنترلی مدرن مانند کنترل غیرخطی ، کنترل بهینه [1] ، کنترل ساختار متغیر [2] و کنترل تطبیقی ​​[3] به طور گسترده ای برای موتور DC ارائه شده اند. با این حال ، این رویکردها از نظر نظری پیچیده هستند یا اجرای آنها دشوار است [4]. بنابراین ، اکثر موتورهای DC هنوز توسط کنترل کننده های PID کنترل می شوند زیرا ساده و قوی است. اجرای یک کنترل کننده PID ، سه پارامتر (سود متناسب ، Kp ؛ سود انتگرال ، Ki ؛ سود مشتق ، Kd) باید با دقت تعیین شود. رویکردهای بسیاری برای تعیین پارامترهای کنترل کننده PID برای سیستم های تک ورودی تک ورودی (SISO) ایجاد شده است. از روش های تنظیم کوهن-کوین (C-C) و زیگلر و نیکلز (Z-N) به طور مکرر استفاده شده است [5]. با این حال ، روش های معمول تنظیم برای طراحی کنترل کننده PID ممکن است در زمانی که گیاهان از نظم بالایی برخوردار هستند ، تأخیر طولانی مدت دارند ، غیرخطی و غیره هستند ، عملکرد مطلوبی نداشته باشند.

 

 

• معرفی سیستم

سیستم مورد نظر برای طراحی کنترل کننده و رویتگر یک موتور DC با آهنربای دائم است. شمای کلی این سیستم را در شکل زیر مشاهده می­کنید: