فرآیند طراحی و اعمال کنترلگر برای سیستم آزمایشگاهی پاندول دو درجه آزادی به روش جایگذاری قطب ها
عنوان مقاله: فرآیند طراحی و اعمال کنترلگر برای سیستم آزمایشگاهی پاندول دو درجه آزادی به روش جایگذاری قطب ها
شناسه ملی مقاله: JR_TUMECHJ-47-4_009
منتشر شده در در سال 1396
شناسه ملی مقاله: JR_TUMECHJ-47-4_009
منتشر شده در در سال 1396
مشخصات نویسندگان مقاله:
عباس حسابی حصاری - کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
حامد مرادی - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
غلامرضا وثوقی - استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
خلاصه مقاله:
عباس حسابی حصاری - کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
حامد مرادی - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
غلامرضا وثوقی - استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
سیستمهایی که تعداد درجات آزادی آنها بیشتر از تعداد ورودی کنترلیشان باشد، سیستمهای فروتحریک نامیده میشوند. با توجه به اینکه این سیستمها تعداد عملگرهای کمی دارند، هزینه و پیچیدگی آنها کاهش یافته و انرژی کمتری مصرف میکنند. یکی از مسائل متداول و پایهای سیستمهای فروتحریک، سیستم پاندول معکوس میباشد که یک سیستم غیرخطی، غیر مینیمم فاز، چند متغیره، ناپایدار و شامل عدم قطعیت هاست. این پژوهش به مدلسازی پاندول معکوس دو درجه آزادی پرداخته و سپس کنترلگر خطی طراحی شده به روش جایگذاری قطبها را به سیستم غیرخطی در مدل آزمایشگاهی اعمال نموده است. در ادامه، با اعمال کنترلگر خطی طراحی شده؛ میزان پایداری سیستم آزمایشگاهی در اثر تغییرات شرایط اولیه بررسی شده است. پاندول معکوس مدل شده از دو بازوی مفصلی تشکیل شده که یک عملگر در قسمت مفصل بازوی اول نصب شده است. فرآیند انتخاب عملگر از طریق شبیهسازی میزان گشتاور و توان مصرفی سیستم انجام شده است. در ادامه با بررسی نتایج شبیهسازی ها از یک سرو موتور DC، ۱۲ ولتی و با توان نامی ۲/۱ وات به همراه یک گیربکس با نسبت تبدیل ۲۷۵:۱، به عنوان عملگر استفاده شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان داده اند؛ کنترلگر خطی طراحی شده در اطراف نقطه ی تعادل تا حداکثر زاویه ی انحراف اولیهی بازوها به میزان ۶ درجه، به صورت مطلوبی باعث پایداری سیستم میشود.
کلمات کلیدی: پاندول معکوس, دو درجه آزادی, کنترلگر چند متغیره, روش جایگذاری قطب ها, سیستم های فروتحریک
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1310793/