طراحی PID کنترل موقعیت موتور جریان مستقیم

طراحی PID کنترل موقعیت موتور جریان مستقیم –  ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه برق – الکترونیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

روش طراحی PID برای کنترل موقعیت موتور جریان مستقیم

کنترل نسبتی[۱]

کنترل PID

تنظیم ضرایب تقویت

از مسئله اصلی، معادلات دینامیک در فرم تابع انتقال به شکل زیر هستند:

[۱] Proportional control

…

برای برقراری مسئله اولیه و استخراج معادلات فوق، به صفحه “مدلسازی یک موتور جریان مستقیم” مراجعه کنید.

با مرجع گام ۱ رادیان برثانیه، معیارهای طراحی عبارتند از:

• زمان استقرار[۱] کمتر از ۰۴/۰ ثانیه

• بالازنی[۲] کمتر از ۱۶%

• بدون خطای حالت دائم

• بدون خطای حالت دائم مربوط به اغتشاشات

حال به طراحی یک کنترل کننده PID پرداخته و آن را به سیستم اعمال می‌کنیم. ابتدا یک فایل .m ایجاد کرده و دستورات زیر را در آن می‌نویسیم (برای چگونگی جزئیات بدست آوردن این دستورات به مسئله اصلی مراجعه کنید).

[۱] Settling time

[۲] Overshoot

…

کنترل نسبتی

ابتدا یک کنترل کننده نسبتی با ضریب تقویت ۷/۱ را امتحان می‌کنیم. برای این کار برنامه زیر را به فایل .m اضافه می‌کنیم:

…

کنترل PID

از گراف های بالا می‌بینیم که اگرچه خطای حالت دائم بنظر کوچک می‌آید، طول زمان استقرار بیش از حد بزرگ است. همچنین مشاهده می‌کنیم که خطای حالت دائم نسبت به اغتشاش بزرگ است. از درس PID بیاد آورید که افزودن جمله انتگرال باعث حذف خطای حالت دائم می‌شود و جمله مشتق باعث کاهش بالازنی می‌گردد. ابتدا یک کنترل کننده PI (نسبتی- انتگرال) را آزمایش می‌کنیم تا از خطای حالت دائم اغتشاش برهیم. فایل .m را به صورت زیر بازنویسی می‌کنیم:

…

تنظیم ضرایب تقویت

زمان استقرار هنوز بیش از اندازه طولانی است. برای تسریع پاسخ، ضرائب تقویت را افزایش می‌دهیم. برای این منظور در فایل .m مقدار Ki را به ۲۰۰ و Kp را به ۱۷ تغییر می‌دهیم. اجرای فایل با این تغییرات گرافهای زیر را بدست میدهد:

…

مثالهای PID

کنترل سرعت، سرعت موتور، موقعیت موتور، تعلیق اتوبوس، آونگ معکوس، کنترل کننده Pitch، توپ و شعاع

مثالهای موقعیت موتور

مدلسازی، PID، روت لوکاس، پاسخ فرکانس، فضای حالت، کنترل دیجیتال: RL

دروس

دروس پایه، PID، مدلسازی، روت لوکاس، پاسخ فرکانس، فضای حالت، کنترل دیجیتال، مثالها