پروژه درس مباحث ویژه در کنترل 1 ( طراحی کنترل غیرخطی )
طراحی کنترل کننده غیر خطی با روش فیدبک خطی ساز و مد لغزشی استاندارد برای سیستم شناوری مغناطیسی
شامل : ده صفحه به شرح ذیل و دو فایل شبیه سازی در نرم افزار متلب
1.چکیده 1
2.مقدمه 1
3.معرفی سیستم شناوری مغناطیسی و معادلات آن 1
4.طراحی کنترل کننده فیدبک خطی ساز سیستم شناوری مغناطیسی 3
5.طراحی کنترل کننده مد لغزشی استاندارد سیستم شناور مغناطیسی 6
6.بررسی ردیابی ورودی مرجع در کنترل کننده های طراحی شده 7
7.نتیجه 10
مراجع 10
در این پروژه ابتدا مدل سیستم شناوری مغناطیسی معرفی شده و معادلات آن شرح داده شده است. در ادامه از کنترل کننده های فیدبک خطی ساز و مد لغزشی استاندارد جهت کنترل شناور بودن گوی در سیستم شناوری مغناطیسی استفاده شده است . شبیه سازی طراحی های انجام شده با استفاده از نرم افزار متلب انجام گرفته است که صحت این دو روش در طراحی کنترل کننده های غیر خطی را به اثبات می رساند . در پایان نیز ردیابی ورودی مرجع ( ورودی های سینوسی ، نویز و پالسی ) با استفاده از این دور روش مقایسه شده است .
با توجه به عنوان پروژه " کنترل دو جهته ی موتور DC با فید بک دیجیتال " لازم بوده است . که مقدار سرعت خروجی موتور خوانده شده و سپس با عدد داده شده از طریق Keyboard مقایسه گردد و اختلاف آن به موتور اعمال شود .
برای دادن عدد به میکرو کنترولر از طریق Keyboard می بایستی در هر بار دو عدد به همراه کلید * به منظور تایید اعداد زده شود .
کلید # کارچیگرد و راستگرد کردن موتور را برعهده دارد .
LCD نیز جهت حرکت موتور و مقدار سرعت را نشان می دهد .
در این پروژه از یک سنسور ( سوئیچ شکافدار نوری ) یک میکرو از خانواده MCS-51 یک مبدل دیجیتال به آنالوگ LCD-DAC برای نمایش و Keyboard استفاده شده است .
عنوان صفحه
فصل اول
مقدمه.............................................................................................................................................................. 1
1-1 بلوک دیاگرام سخت افزاری.............................................................................................................. 2
فصل دوم
2-1 خلاصه از عملکرد ماشینهای الکتریکی ........................................................................................ 3
2-2 بحث ساختمان ماشینهای الکتریکی ............................................................................................ 3
3-2 نحوه ایجاد گشتاور در موتورDC ................................................................................................... 4
2-4 انواع موتورهای DC ......................................................................................................................... 5
2-4-1موتورهای DC کنترل شونده با آرمیچر .................................................................................. 6
2-4-2موتورهای DC کنترل شونده میدان.......................................................................................... 7
2-4-3مقایسه عملکرد موتورهای DC کنترل شونده با آرمیچر با موتورهای کنترل شونده با میدان.... 8
2-5موتور DC مورد استفاده در این پروژه به همراه مشخصات آن.......................................... 8
2-6سوئیچ شکافدار نوری Slotted optical switch ............................................................... 9
فصل سوم
3-1 مختصری از تاریخچه 8051 ....................................................................................................... 11
2-3AT89C51از شرکت Atmel ................................................................................................. 12
3-3 معرفی سخت افزاری میکروکنترلر AT89C52 ................................................................ 14
4-3تو ضیحات پایه های 8051 .......................................................................................................... 16
5-3عملکرد پایه های I/O ..................................................................................................................... 18
3-5-1 بحث تایمر ها و شمارنده ها ................................................................................................... 19
2-5-3 بحث مربوطه در مورد وقفه ها ............................................................................................. 21
6-3 نحوه اتصال پایه های میکروکنترلر به بخشهای مختلف مدار................................................ 22
7-3 صفحه کلید Keyboard............................................................................................................. 23
1-7-3 تابع Keyboard....................................................................................................................... 24
8-3 نمایشگر (Liquid Crystal Device)LCD.................................................................. 28
1-8-3 شرح سخت افزاری پایه های LCD .................................................................................... 29
فصل چهارم
1-4 مبدل دیجیتال به آنالوگ DACO800.................................................................................. 31
2-4 بحث مربوط به منبع تغذیه............................................................................................................ 33
1-2-4 طراحی منبع تغذ یهV5 ......................................................................................................... 33
4-3 کنترلر PI........................................................................................................................................... 34
4-4شناسایی تابع تبدیل سیستم ........................................................................................................ 38
5-4 عملکرد کلی پروژه............................................................................................................................ 41
1-5 بلوگ دیاگرام کامل پروژه .............................................................................................................. 44
فصل پنجم
2-5 الگوریتم برنامه فیدبک PI............................................................................................................. 45
3-5 فلوچارت MAIN برنامه همراه با Intrrupt......................................................................... 46
4-5 فلوچارت اجرای- Controller PI ......................................................................................... 47
5-5 فلوچارت گرفتن ونمایش دادن دو عدد روی LCD همواره با اجازهی فیدبک و جهت حرکت موتور. 48
6-5 فلوچارت چگونگی نمایش روی LCD GDM 1602 ...................................................... 49
فصل ششم
1-6 بخش کامل نرم افزار پروژه ........................................................................................................... 50
فصل هفتم
1-7 منابع و ماخذ ................................................................................................................................... 66
2-7 ضمائم ................................................................................................................................................. 67
فهرست اشکال وجداول
1-1-1)فهرست اشکال صفحه
شکل(1-1)بلوک دیاگرام پروژه ..................................................................................................... 2
شکل( 1-2)موتورDCکنترل شونده با آرمیچر ..................................................................... 6
شکل (2-2)موتور DC کنترل شونده با میدان ....................................................................... 7
شکل (3-2)شماتیک سوئیچ نوری شکافدار ........................................................................... 10
شکل (1-3)شماتیک ماتریسی صفحه کلید ........................................................................... 25
شکل(1-4)کنترلرتناسبی .......................................................................................................... 35
شکل(2-4)کنترلر انتگرال گیر تناسبی........................................................................................ 35
شکل(3-4)نمودار تغییرات گذرا سرعت نسبت به زمان...................................................... 39
شکل( 4-4)نمودار تغییرات ولتاژ نسبت به زمان ..................................................................... 39
شکل (5-4)نمودار معیار زیگلر نیکولز ............................................................................... 40
شکل (6-4)فلوچارت چگونگی اعمال سیگنال errorبه درایور موتور............................ 36
فهرست جداول
جدول(1-1)rmp موتور در ولتاژها مختلف................................................................................... 9
جدول(2-2)انواع میکروکنترلرAT89C52از شرکتAtmel ......................................... 13
جدول(3-3) مشخصات داخلی ثبات TMOD ......... 20