پروژه آموزشی طراحی کنترل کننده ثابت نگه داشتن و پایدار سازی آونگ با متلب

هدف:

• مدلسازی دینامیکی
• بررسی کنترل پذیری
• بررسی رویت پذیری
• کنترلر PD و PID
• کنترلر فیدبک حالت
• گسسته­ سازی معادلات
• کنترل دیجیتال
• طراحی رویتگر

برای آونگ معکوس شکل ۱. هدف از طراحی کنترل کننده ثابت نگه داشتن و یا پایدار سازی آونگ حول نقطه تعادل است.

 

در شبیه سازی سیستم کنترل کننده هایPD، PID و فیدبک حالت برای هر دو سیستم پیوسته و گسسته پیاده سازی شده­اند. در فایل سیمولینک، زیرسیستم PID شامل شبیه سازی سیستم در حالت پیوسته و سپس پیاده­سازی سیستم با کنترلر PID گسسته است. نتایج حاصل از شبیه سازی در شکل ۳ نشان داده شده است. همانطور که مشاهده می شود نتایج در هر دو حالت پیوسته و گسسته به سمت صفر میل می کند و سیستم پایدار می شود و خروجی سیستم در حالت گسسته دارای خطای کمی نسبت به حالت پیوسته است

 

هدف: 4

مدلسازی: 4

گسسته سازی: 5

سیستم حلقه باز: 6

سیستم حلقه بسته: 7

کنترلر و رویتگر: 7

نتایج شبیه سازی: 8

 

شکل 1: پاندول معکوس… 4

شکل 2: شبیه سازی سیستم حلقه باز 6

شکل 3: شبیه سازی با استفاده از کنترلر PD در حالت پیوسته و گسسته. 9

شکل 4: شبیه سازی با استفاده از کنترلر PID در حالت پیوسته و گسسته. 10

شکل 5: فیدبک حالت بدون رویتگر (سیستم پیوسته و گسسته) 11

شکل 6: فیدبک حالت با رویتگر (سیستم پیوسته و گسسته). 12