نرم افزار Matlab نوشته های

تنظیم کنترل کننده جریان موتور DC

تنظیم کنترل کننده جریان موتور DC

در این مقاله به تنظیم کنترل کننده جریان موتور DC می پردازیم. در سیستم های پیچیده معمولاً  یک حلقه کنترلی جوابگوی نیازهای کنترلی نمی باشد یا حتی ممکن است نتواند پایداری را تضمین کند. به همین علت از چند حلقه کنترلی تودرتو استفاده می شود. برای مثال در کنترل موتورهای الکتریکی معمولاً از سه حلقه استفاده می شود. شکل زیر بلوک دیاگرام کنترلی کلی موتورهای الکتریکی را نشان می دهد:

اشباع کنترل کننده ها

اشباع کنترل کننده ها

‫در بیشتر فرآیندهای صنعتی نباید مقادیر پارامترهای سیستم بیشتر از مقادیر نامی شوند و پارامترها دارای حد بالا یا پایین یا به اصطلاح دارای اشباع می باشند. برای مثال در یک موتور اگر مقدار جریان موتور بیشتر از مقدار نامی شود باعث می شود که سیم پیچی موتور بسوزد. از آنجایی که گشتاور موتور با جریان آن رابطه مستقیمی دارد پس باید در کنترل موتور مقدار گشتاور را محدود به گشتاور نامی موتور کرد. چون مقدار گشتاور نتيجه خروجی كنترل كننده (PID) سرعت می باشد پس باید برای اعمال محدودیت گشتاور، مقدار خروجی کنترل کننده باید محدود شود. برای محدود سازی کنترل کننده می توان از مدار ساده زیر استفاده کرد:‬‬‬‬

طراحی کنترلر موتور DC با تولباکس Matlab

طراحی کنترلر موتور DC با تولباکس Matlab

در قسمت های قبل تولباکس Control System Tuning و قسمت های مختلف آن شرح داده شد. در این قسمت نحوه طراحی کنترلر موتور DC را با این تولباکس آموزش می دهیم. بدین منظور ساختار کنترلی زیر را در نظر بگیرید:

طراحی کنترل کننده با تولباکس Matlab (بخش دوم)

طراحی کنترل کننده با تولباکس Matlab (بخش دوم)

در قسمت قبل نحوه ایجاد ساختار یک سیستم کنترلی را با تولباکس Control System Tuning شرح دادیم. معمولاً یکی از مهمترین مشکلات در مورد کنترل کننده ها نحوه تنظیم کنترل کننده می باشد زیرا با تنظیم نامناسب کنترل کننده ممکن است سیستم ناپایدار شود. برای حل این مشکل از محیط تنظیم اتوماتیک (Automated Tuning) کمک می گیریم.  
برای تنظیم کردن کنترل کننده 5 روش زیر وجود دارد: