مقایسه عملکرد دو مدار نیوماتیکی متفاوت در حضور کنترل کننده غیرخطی با ضرایب بهینه
نویسندگان
1 استادیار دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی
2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی،پردیس فنی مهندسی عباسپور،دانشگاه شهید بهشتی
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی
4 عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی
doi
چکیده
در این مقاله کنترل موقعیت یک عملگر نیوماتیک با شیر سولنوئیدی قطع/وصل با تحریک PWM با استفاده از دو مدار نیوماتیکی متفاوت، انجام میشود. پس از استخراج معادلات دینامیکی حاکم، بهمنظور بررسی تاثیر مدار بر عملکرد سیستم، به معرفی این دو مدار نیوماتیکی پرداخته میشود. سپس بهمنظور کنترل موقعیت عملگر نیوماتیکی، برای هر دو مدار، کنترلکننده مودلغزشی و کنترلکننده تناسبی- انتگرالی- مشتقگیر طراحی میشوند. درادامه ضرایب بهینه کنترلکنندهها توسط الگوریتم ژنتیک با هدف کمینه کردن انرژی کنترلی و خطای موقعیت، تعیین میگردند. درنهایت با انجام شبیهسازیها در سیمولینک متلب، عملکرد کنترلکنندههای طراحی شده با ضرایب بهینه در حضور اغتشاش مورد ارزیابی و مقایسه قرار میگیرند. بر اساس نتایج بهدست آمده، در مقایسه عملکرد دو مدار، برای مدار نیوماتیکی اول با دو شیر سولنوئیدی، میتوان به توانایی سیستم در تعقیب بهتر و دقیقتر ورودی مرجع سینوسی با فرکانس بالا، در حضور کنترلکننده غیرخطی مودلغزشی، درمقایسه با مدار نیوماتیکی دوم با تک شیر، اشاره کرد. خطای ردیابی موقعیت، در ورودی مرجع سینوسی با فرکانس پایین و در حضور کنترل-کننده کلاسیک تناسبی- انتگرالی- مشتقگیر، برای مدار نیوماتیکی با تک شیر، به مراتب کمتر از مدار نیوماتیکی دو شیر می-باشد، که نشان دهنده رفتار شبه خطی ورودی-خروجی عملگر، با این مدار نیوماتیکی است.
