پروژه آزمایشگاهی کنترل اتوماتیک

پروژه آزمایشگاهی کنترل اتوماتیک

دانلود پروژه آزمایشگاهی کنترل اتوماتیک

در قالب Word و در 38 صفحه، قابل ویرایش، شامل:

چکیده

1) مقدمه

پیزوالکتریک چیست؟

اثر پیزوالکتریک

شکل 1- اثر پیزوالکتریک

کاربرد مواد پیزوالکتریک

سنسورهای پیزوالکتریک

مبدل‌های پیزوالکتریک

محرک‌های پیزوالکتریک

آنالیز مودال

2) دستگاه مورد آزمایش

شکل 2- تیر هوشمند مورد بررسی در پروژه

3) تابع تبدیل سیستم

به دست آوردن نمودارهای FFT و FRF

شکل 3-FFT داده‌های خروجی (شتاب سنج)

شکل 4- FFT داده‌های ورودی

شکل 5- نمودار دامنه FRF داده‌ها

شکل 6- نمودار فاز FRF

به دست آوردن تابع تبدیل با استفاده از  Curve fitting

شکل 7- جواب نرم‌افزار cftools

به دست آوردن تابع تبدیل به کمک frd و fitmag نرم‌افزار متلب

شکل 8- نمودار برازش به داده‌ها به کمک دستور  frd

شکل 9- نمودار اختلاف فاز بین دو تابع تبدیل به دست آمده

شکل 10- نمودار اختلاف دامنه بین دو تابع تبدیل به دست آمده

4) طراحی کنترل‌کننده PID

طراحی به روش Matlab SISO tool

شکل 11- پاسخ سیستم به ورودی پله واحد با کمک کنترل‌گر طراحی شده در SISOtool

طراحی کنترلر به روش Simulink

شکل 12- پاسخ سیستم حلقه باز به ورودی پله واحد

شکل 13- نمودار بلوکی سیستم با کنترل‌کننده و با فیدبک واحد منفی

شکل 14- نمودار پاسخ سیستم به ورودی پله واحد در حضور کنترل‌کننده PID

طراحی کنترلر با استفاده از کد Matlab

شکل 15- نمودار پاسخ سیستم به پله واحد به کمک کنترلر طراحی شده با کد متلب

5) استخراج نمودارهای Bode و Root-Locus و Nyquist برای جابه‌جایی و شتاب

شکل 16- نمودار مکان هندسی سیستم حلقه باز بدون کنترل‌کننده

شکل 17- نمودار بود سیستم حلقه باز بدون کنترل‌کننده

شکل 18- نمودار نایکوئیست سیستم حلقه باز بدون کنترل‌کننده

شکل 19- نمودار مکان هندسی سیستم حلقه باز با کنترل‌کننده برای خروجی شتاب

شکل 20- نمودار بود سیستم حلقه باز با کنترل‌کننده برای خروجی شتاب

شکل 21- نمودار نایکوئیست سیستم حلقه باز با کنترل‌کننده برای خروجی شتاب

شکل 22- نمودار مکان هندسی ریشه‌ها سیستم حلقه باز با کنترل‌کننده برای خروجی جابه‌جایی

شکل 23- نمودار بود سیستم حلقه باز با کنترل‌کننده برای خروجی جابه‌جایی

شکل 24- نمودار نایکوئیست سیستم حلقه باز با کنترل‌کننده برای خروجی جابه‌جایی

6) بررسی رفتار کنترل‌گر با اعمال اغتشاش خارجی ثابت 0.1 و ورودی مطلوب

شکل 25- نمودار بلوکی سیستم در حالت اغتشاش و وردی مطلوب صفر

شکل 26- پاسخ سیستم به ورودی اغتشاش در سیمولینک

7) جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

8) مراجع

9) ضمایم

چکیده

امروزه برای کنترل مکانیسم‌های مختلف با توجه به کارکرد و نحوه عملکرد آن‌ها از ابزار و وسایل گوناگونی استفاده می‌شود. یکی از این ابزارها پیزوالکتریک می‌باشد که هم به عنوان حسگر می‌تواند تغییر شکل مکانیکی را به ولتاژ تبدیل کند و هم اینکه به عنوان یک عملگر می‌تواند ولتاژ اعمال‌شده به خود را به تغییر شکل مکانیکی تبدیل کند.

هدف از انجام این پروژه بررسی عملکرد تیر یک سر درگیر با حضور پیزوالکتریک و پیدا کردن رهیافتی برای کنترل هر چه بیشتر و بهتر ارتعاشات انتهای آزاد تیر می‌باشد. برای این منظور ابتدا داده‌های مربوط به یک تست ارتعاشی مورد تحلیل قرار گرفته تا فرکانس‌های طبیعی و ماهیت سیستم شناسایی گردد، سپس با طراحی یک کنترل‌کننده PID سعی شده است تا عملکرد سیستم بهبود پیدا کرده و کمترین زمان نشست و خطای مانا را داشته باشد. در انتها نیز عملکرد سیستم نسبت به اغتشاشات و از بین بردن آن‌ها مورد بررسی قرار گرفته است.