close loop نوشته های

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:

طراحی کنترل کننده با تولباکس Matlab (بخش اول)

طراحی کنترل کننده با تولباکس Matlab (بخش اول)

همان طور که می دانید یکی از مهمترین قسمت‌های کنترل یک فرآیند انتخاب نوع کنترل کننده و همچنین تنظیم آن می باشد. تولباکس (Toolbox) تنظیم سیستم کنترلی متلب محیطی مناسب برای طراحی کنترل کننده و مشاهده رفتار سیستم می باشد. در این قسمت قصد آموزش یکی از مهم ترین تولباکس های نرم افزار Matlab یعنی تولباکس Control System Tuning را برای طراحی کنترل کننده داریم. شکل زیر محیط این تولباکس را نشان می دهد:

نحوه تنظیم کنترل کننده PI موتورهای DC

نحوه تنظیم کنترل کننده PI موتورهای DC

در قسمت قبل بلوک کنترلی ماشین DC توضیح داده شد. مشکل کنترل حلقه باز، تغییر سرعت موتور با تغییرات بار یا ولتاژ منبع می باشد بنابراین به سراغ کنترل حلقه بسته می رویم. از جمله کنترل کننده های حلقه بسته کنترل کننده PID می باشد. مسئله مهم در این کنترل کننده ها نحوه تنظیم ضرایب کنترل کننده های PID می باشد بطوری که هم سرعت پاسخ دهی افزایش یابد و هم مقدار فراجهش کاهش یابد. برای ورود به این بحث با توجه به شکل زیر ابتدا باید تعاریف کنترلی زیر را در نظر بگیریم: