دانلود شبیه سازی مقاله کنترل سلسله مراتبی موتور DC درایو شده با مبدل باک

پروژه کنترل موتور DC

موتور DC، پاسخ کنترل سرعت و دامنه کنترل سرعت گسترده ای دارد. این نوع موتور، در سیستم های کنترل سرعت که نیاز به کنترل سریع دارند، مانند دستگاه نورد، تانکر دو جداره و ابزارهای دیجیتال دقت بالا، به میزان گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. هنگامی که نیاز به کنترل سرعت بدون گام و هموار داشته باشد، این روش، پر استفاده ترین روش برای تنظیم ولتاژ آرمیچر موتور می باشد. یکی از مرسوم ترین روش ها برای تحریک یک موتور dc، استفاده از سیگنال های PWM براساس ولتاژ ورودی موتور است. اما، استراتژی کلیدزنی دشوار ضمنی، باعث رفتار دینامیک غیررضایت بخش می شود و تغییرات ناگهانی در ولتاژ و جریان موتور بوجود می آورد. مسیرهای حاصله، یک شکل بسیار نویزدار بوجود می آورند. این باعث بوجود آمدن نیروهای بزرگ بر اجزاء فیزیکی و مکانیکی موتور و همچنین جریان های بزرگ می شود که به میزان مضر بر اجزاء الکترونیکی موتور و همچنین منبع تغذیه، تنش وارد می کنند. این مسائل را می توان با استفاده از مبدل های dc/dc رفع کرد، که استارت هموار یک موتور dc، با اعمال ولتاژ لازمه طبق ولتاژ تقاضا شده برای کار انجام شده را اجازه می دهد و معمولاً مسیر سرعت زاویه ای مطلوب یا یک مسیر موقعیت زاویه ای مطلوب را ردیابی می کند. بخصوص اینکه، مبدل توان باک dc/dc، دو عنصر ذخیره کننده انرژی (یک سلف و یک خازن) دارد که ولتاژها و جریان های خروجی dc هموار، با ریپل جریان کم تولید می کند و در نتیجه شکل نویزدار ناشی از کلیدزنی سخت PWM را کاهش می دهد. بنابراین، برای انجام کار ردیابی مسیر سرعت زاویه ای برای سیستم موتور dc مبدل توان باک dc/dc، این پروژه بر طراحی یک کنترلر سلسله مراتبی تمرکز می کند. ماشین های DC استفاده گسترده ای در بسیاری از کاربردهای صنعتی مانند کنترل سروو و کِشنده دارند که این بخاطر اثربخشی، استوار بودن و سهولت نسبی در طراحی طرح های کنترل فیدبک مناسب، بخصوص، از انواع PI و PID، مورد استفاده قرار می گیرند. افزایش فنون طراحی کنترلر فیدبک طراحی شده و توسعه سریع برنامه های شبیه سازی مدار، مانند PSpice، MATLAB، امکانات بسیار گسترده تری برای تحلیل، و بازطراحی سیستم های درایو موتور dc در حال حاضر مورد استفاده، فراهم کرده اند.

در این پروژه، روشی برای بهبود حرکت هموار یک مبدل باک برای کنترل موتور DC، ارائه شده است. پارامترهای کنترلر PID، بهینه شده با استفاده از کنترل منطق فازی، از خطای حالت پایدار سیستم، جلوگیری می کنند. طبق نتایج تجربی، هدف اصلی این پروژه، با موفقیت حاصل شد، زیرا سرعت زاویه ای موتور، یک مسیر سرعت زاویه ای مطلوب را ردیابی می کند.

این شبیه سازی در محیط متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تعدادی از تصاویر مربوط به این شبیه ساز قرار داده شده است: