دانلود شبیه سازی مقاله تحلیل و طراحی کنترل سرعت برای یک موتور DC

پروژه متلب کنترل سرعت موتور DC

سیستم های مکاترونیک، ربات ها و ماشین ابزارهای توان پایین تا متوسط اغلب از موتورهای DC برای حمل و هدایت بار استفاده می کنند. این موتورها معمولاً برای فراهم کردن حرکت دورانی (یا خطی) برای یک سری ادوات الکترومکانیکی و سیستم های سروو، مورد استفاده قرار می گیرند. چندین روش مشهور برای کنترل موتورهای DC وجود دارد که می توان تناسبی-انتگرالی (PI)، تناسبی-انتگرالی-مشتقی (PID) یا دوموقعیتی را نام برد. علیرغم پژوهش های بسیار زیاد و تعداد زیاد راهکارهای پیشنهاد شده مختلف، اکثر سیستم های کنترل صنعتی براساس کنترلرهای PID متداول هستند. هدف توسعه یک سیستم کنترل، ممکن سازی کنترل پایدار و مطمئن است. پس از مشخص شدن سیستم کنترل و نوع کنترل، طراحی و تحلیل انجام می شوند. سه هدف اصلی در طراحی و تحلیل سیستم دنبال می شود: تولید پاسخ گذرای مطلوب، کاهش خطای حالت پایدار و دستیابی به پایداری.

برای انجام شبیه سازی یک سیستم، لازم است تا یک مدل مناسب ایجاد شود. این پروژه، یک سیستم متشکل از یک موتور DC را براساس مشخصه های موتور لازم، ارائه می دهد. این هدف با توسعه تابع تبدیل حلقه باز یک موتور DC با استفاده از معادلات سیستمی موتور، حاصل می گردد. همچنین، این روش طراحی از مفاهیم نظریه سیستم، مانند سیگنال ها و سیستم ها، توابع تبدیل، تبدیلات لاپلاس مستقیم و معکوس، استفاده می کند. این امر، مستلزم ساختن مدل لاپلاس مناسب برای هر کدام از مولفه های کل سیستم است. برای ساختن تابع تبدیل موتور DC، مدل ریاضیاتی ساده شده آن مورد استفاده قرار گرفته شده است. این مدل از معادلات دیفرانسیل برای قسمت های الکتریکی، مکانیکی و اتصالات بین آنها، تشکیل شده است.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده است.

روش های بسیاری برای طراحی سیستم کنترل موتور، وجود دارند که می توانند کم و بیش برای نوع خاصی از کاربردها مناسب باشند. مهندس طراح باید بهترین گزینه را برای کار خود انتخاب کند. بنابراین، این پروژه، مطالعه ای جامع در مورد روش های تحلیل، مدل سازی و طراحی کنترل سرعت یک موتور DC انجام می دهد. یکی از مزیت های مهم روش مکان هندسی ریشه، این است که ریشه های معادله مشخصه سیستم را می توان بصورت مستقیم بدست آورد که این امر منجر به بدست آمدن یک جواب کامل و دقیق از پاسخ گذرا و حالت پایدار متغیر کنترل شده، می شود. روش پاسخ فرکانسی، اطلاعات کافی برای مشخص سازی این موضوع فراهم می کند که آیا لازم است تا سیستم تنظیم شود یا جبرانسازی شود، و همچنین اینکه چگونه سیستم باید جبرانسازی گردد.