این پروژه ساخت دستگاهی برای کنترل دور وجهت چرخش یک موتور DC با استفاده از صفحه کلید کامپیوتر می‌باشد.ارتباط کامپیوتر با مصرف کننده ها توسط یک سخت‌افزار خارجی که با میکروکنترل و قطعات جانبی ساخته شده است میسر می‌گردد.میکروکنترل استفاده شده از خانواده ی avr می باشد. برنامه کنترلی کامپیوتر نرم‌افزار متلب می‌باشد.
چکیده ------------------------------------------------------------------ 1
مقدمه ------------------------------------------------------------------ 2
فصل ۱ : کلیات
-1-1 مقدمه ------------------------------------------------------------- 4
-2-1 تعریف سیستم دورعملیات ----------------------------------------------- 5
-3-1 ساختار کلی سیستم دورعملیات ------------------------------------------- 7
-4-1 تأخیر در سیستم دورعملیات ---------------------------------------------- 8
فصل ۲ : کاربردهای سیستم دورعملیات
-1-2 تاریخچه پیدایش سیستمهای دورعملیات -------------------------------------- 11
-2-2 کاربردهای سیستمهای دورعملیات ----------------------------------------- 12
-1-2-2 کاربردهای هسته ای ------------------------------------------------- 12
-2-2-2 کاربردها در زیر آب ----------------------------------------------------- 13
-3-2-2 کاربردها در فضا -------------------------------------------------------- 14
-4-2-2 کاربردهای پزشکی ------------------------------------------------------ 16
-5-2-2 کاربردهای صنعتی ------------------------------------------------------ 19
-6-2-2 کاربردها در امنیت و مسائل حقوقی ----------------------------------------- 19
-7-2-2 کاربردها در جلسات راه دور ----------------------------------------------- 20
-8-2-2 کاربردها در بازی راه دور ------------------------------------------------- 21
-9-2-2 کاربردها در یادگیری راه دور ----------------------------------------------- 21
-10-2-2 حضور از راه دور ----------------------------------------------------- 22
-11-2-2 کاربردها در کتابخانه دیجیتال -------------------------------------------- 23
-12-2- کاربردها در آزمایشگاه مجازی -------------------------------------------- 24 2
-13-2-2 کاربرد در محیط های خطرناک -------------------------------------------- 24
-14-2-2 کاربردها در تولید از راه دور ---------------------------------------------- 25
-15-2-2 کاربرد در تله سرویس --------------------------------------------------- 25
-16-2-2 کاربرد در تجارت راه دور ------------------------------------------------ 25
...........................................................................................................................................................
2 -17-2-2 کاربرد در کنترل فرآیند ------------------------------------------------- 5
-18-2-2 کاربرد در اتوماسیون منزل ------------------------------------------------ 26
-19-2-2 کاربرد در باغبانی از راه دور ----------------------------------------------- 26
-20-2-2 کاربرد در سیستم اسکادا ------------------------------------------------- 27
فصل ۳ : مدل اینترنت در ارتباط با سیستم های دورعملیات از طریق اینترنت29-------------------
QOS -1-3 سیستم های دورعملیات در شبکه های کیفیت سرویس
30 ------------------------------------------------------- QOS -2-3 پارامترهای
-1-2-3 تأخیر زمانی ----------------------------------------------------------- 30
-2-2-3 جیتر ----------------------------------------------------------------- 32
-3-2-3 پهنای باند ------------------------------------------------------------ 34
-4-2-3 گم شدن بسته --------------------------------------------------------- 35
-2-3 نتیجه گیری ---------------------------------------------------------- 36
فصل ۴ : بررسی تئوریها و مفاهیم اولیه در طراحی سیستم دورعملیات
-1-4 مقدمه ------------------------------------------------------------- 38
-2-4 ساختار سیستم دورعملیات ----------------------------------------------- 38
-1-2-4 مدل اپراتور ----------------------------------------------------------- 39
-2-2-4 مدل فرمانده ----------------------------------------------------------- 39
-3-2-4 کانال انتقال ----------------------------------------------------------- 40
-4-2-4 مدل محیط ----------------------------------------------------------- 40
-5-2-4 مدل فرمانبر ----------------------------------------------------------- 40
-3-4 ترانسپارنسی در سیستمهای دورعملیات --------------------------------------- 41
-4-4 ساختار دورعملیات دوکاناله ---------------------------------------------- 42
-5-4 ساختارکنترلی چهارکاناله ----------------------------------------------- 43
-6-4 اثر تأخیر زمانی بر عملکرد سیستم ------------------------------------------ 44
-7-4 تئوری پسیویتی ------------------------------------------------------- 46
-1-7-4 سیستم پسیو ----------------------------------------------------------- 46
-2-7-4 اتصال شبکه های پسیو به یکدیگر ------------------------------------------- 47
................................................................................................................................................................
-3-7-4 اتصال سری شبکه های پسیو ------------------------------------------------ 48
مثبت -------------------------------------------------------- 49 LTI -4-7-4 سیستم
-1-4-7-4 تعریف تابع تبدیل حقیقی مثبت --------------------------------------------- 49
-1-4-7-4 خواص سیستمهای حقیقی مثبت -------------------------------------------- 49
-5-7-4 اپراتورهای پراکندگی ---------------------------------------------------- 50
-1-5-7-4 قضیه ------------------------------------------------------------- 50
-8-4 تئوری متغیرهای موج -------------------------------------------------- 51
-9-4 اثر متغیرهای موج بر پسیویتی ---------------------------------------------- 53
-10-4 تئوری فیلتر کالمن ---------------------------------------------------- 54
55 ------------------------------------------------- H -11-4 تئوری کنترل بهینه 2
56 ------------------------------------------------- H∞ -12-4 تئوری کنترل بهینه
فصل ۵ : بررسی روشهای کنترلی سیستم های دورعملیات از طریق اینترنت
-1-5 مقدمه ------------------------------------------------------------- 58
-2-5 کنترل کننده انعکاس دهنده نیرو ------------------------------------------- 58
-3-5 کنترل وقفی توزیع شده ------------------------------------------------- 62
-4-5 روش خطای موقعیت -------------------------------------------------- 63
-5-5 روش انعکاس نیرو با پسیویتی ---------------------------------------------- 64
-6-5 کنترل کننده چهارکاناله ------------------------------------------------ 67
-7-5 کنترل کننده مد لغزشی ------------------------------------------------- 69
-8-5 روش کنترل تطبیقی --------------------------------------------------- 71
-9-5 روش کنترل بهینه ----------------------------------------------------- 76
82 ---------------------------------------------------- LQG -10-5 کنترل کننده
-11-5 کنترل کننده پایداری از طریق رویتگر کاهش مرتبه ----------------------------- 84
-12-5 کنترل کننده فازی ---------------------------------------------------- 84
-13-5 روش کنترل نظارتی --------------------------------------------------- 86
-14-5 روش کنترل رویداد-گرا ----------------------------------------------- 88
89 --------------------------------------------------------- PID -15-5 روش
-16-5 روش کنترل امپدانس -------------------------------------------------- 89
................................................................................................................................................................
-17-5 روش متغیرهای موج ---------------------------------------------------- 91
-18-5 روش کنترل پایداری هایبرید --------------------------------------------- 94
-19-5 روش کنترل پیشگو ---------------------------------------------------- 95
-20-5 روش کنترل پیشگو از طریق شبکه های عصبی---------------------------------- 100
فصل ۶ : نتیجه گیری و پیشنهادات
-1-6 نتیجه گیری --------------------------------------------------------- 104
-2-6 پیشنهادات ---------------------------------------------------------- 104
- منابع و مأخذ
فهرست منابع لاتین
چکیده:
در بعضی از موارد لازم است که موتور بسیار دقیق و با سرعت مناسب و در وضعیت مطلوب قرار گیرد، مثلاً موتوری که دیش راداری را باید در وضعیت مناسب قرار دهد و یا موتوری که بازوهای رباتی که کارهای حساس انجام می دهد، را به حرکت در آورد لازم است به طور دقیق و سریع به موقعیت خواسته شده برود. در این جاست که با توجه به ماهیت ریز پردازنده های کامپیوتری می توان به عنوان وسیله ای مناسب از آنها برای کنترل موتورها با دقت بالا و سرعت مطلوب استفاده کرد. در این سمینار سعی شده است بعد از آشنایی مختصری با موتور DC و روابط حاکم بر آن از طریق سه روش مختلف به کنترل موتور DC بپردازیم که در هر مرحله جداگانه به بررسی این روش ها خواهیم پرداخت. در اولین روش موتور DC را با استفاده از شبکه عصبی کنترل کرده و در فصل بعد این کار را با کنترلر PID انجام می دهیم البته در فصل مربوط به شبکه های عصبی بین این دو روش مقایسه به عمل آمده است که نتایج قابل مشاهده می باشد و در فصل آخر با استفاده از روش PWM این کار را تکرار می کنیم. البته روش های بسیار زیادی برای کنترل موتور DC وجود دارد که ما در این سمینار تنها به بررسی این سه روش پرداخته ایم.
مقدمه:
کنترل امروزه یکی از پرکاربردترین علوم در زمینه های صنعتی، پژوهشی نظامی و… می باشد. براین اساس انواع کنترل کننده های مختلف با کاربردهای مختلف و کارایی های متفاوت طراحی و تولید شده اند،که هر کدام از این کنترل کننده ها در یک زمینه خاص مورد استفاده وسیع دارند. مهمترین و عملی ترین کنترل کننده های مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی بدون شک کنترل کننده های PID هستند. این کنترل کننده ها عملکرد بسیار مهمی دارند بعضی آنها کنترل فیدبک ایجاد می کنند و سعی می کنند با پیروی از مقادیر مرجع، یک سیگنال کنترلی که متناسب با اختلاف بین مرجع و خروجی سیستم است تولید کنند. این کنترل کننده دارای سه قسمت تناسبی، انتگرالگیر، مشتق گیر می باشند که هر قسمت عملیات مربوط به خود را انجام می دهد.
فصل اول
موتورهای DC و کنترل آنها
در این فصل به دلیل آنکه بحث اصلی سمینار در مورد موتورهای DC می باشد در موتور اعمال کنترل که بر روی موتورهای DC انجام می شود بحث می کنیم.
1-1- روابط موتور DC
مدار معادل آرمیچر در شکل زیر نشان داده شده است.
در این مدار معادل داریم:
Va: ولتاژ اعمال شده به طرف پایانه های آرمیچر
Ia: جریان آرمیچر
Ra: مقاومت آرمیچر
Ea: ولتاژ القا شده در سیم پیچ آرمیچر (نیروی ضد محرکه)
با توجه به شکل بالا داریم:
Va=Ea + Ra.Ia
اگر شار حاصله توسط هر قطب استاتور φf باشد در این صورت نیروی ضد محرکه Ea از رابطه زیر محاسبه می شود.
Ea =kI .φf.w
که در این رابطه w سرعت محور موتور است.
در لحظه راه اندازی که موتور در حال سکون است Ea صفر است لذا طبق رابطه (1) جریان آرمیچر در لحظه راه اندازی بسیار زیاد است (Ra کوچک است) و ممکن است باعث سوختن سیم پیچ آرمیچر گردد. لذا در راه اندازی موتورهای DC باید از روش های خاصی استفاده کرد که به موتور ضربه وارد نشود.
تعداد صفحه : 97
چکیده 1
مقدمه 2
و کنترل آنها 4 DC فصل اول : موتورهای
5 DC 1 ° 1) روابط موتور
2) مدل مدار تحریک 6 -1 °
3) ثابت های موتور 7 -1 °
7 DC 1 ° 4) کنترل سرعت موتورهای
سری 8 DC 1 ° 5 ) کنترل سرعت موتورهای
شنت 8 DC 1 ° 6) کنترل سرعت موتورهای
کمپوند 8 DC 1 ° 7) کنترل سرعت موتورهای
1 9) الگوریتم روش کنترل 9
1 10 ) آنالیز سیگنال کوچک 9
Simulink فصل دوم: معرفی نرم افزار شبیه سازی
13 Simulink 2 1) مدل سازی در
2 2) بلوک های بکار رفته در سمینار 14
° فصل سوم: شبکه های عصبی
3 ° 1) مقدمه 20
3 2) مدل نرون 21
3 3) ساختار شبکه های تک لایه 23
3 4) شبکه های پسخور 23
3 5) شبکه های پرسپترون 24
3 6) یادگیری شبکه ها 24
3 7) شبکه عصبی تطبیقی خطی 25
3 8) شبکه عصبی خودسازمانده 25
DC فصل چهارم: کنترل سرعت موتورهای
4 1) کنترل سرعت به کمک شبکه عصبی تطبیقی خطی 28
4 2) نتایج 30
4 3) کنترل سرعت به کمک شبکه عصبی خودسازمانده 33
4 4) نتایج 33
35 DC 4 5) کنترل وضعیت موتور
4 5 1) کنترل وضعیت به کمک شبکه عصبی تطبیقی خطی 35
4 6) نتایج 37
4 7) کنترل وضعیت به کمک شبکه عصبی خودسازمانده 39
4 8) نتایج 39
4 9) نتیجه گیری 40
PID با کنترل کننده DC فصل پنجم: کنترل موتور
42 DC 5 1) کنترل کننده سرعت موتور
43 PID 5 2) کنترلر
در میکروکنترلر 45 PID 5 3) پیاده سازی
46 PID 5 4) تنظیم
5 5) شک موجهای خروجی 46
48 PID 5 6) کلیاتی درباره کنترل گر
برای کنترل موقعیت موتور جریان مستقیم 49 PID 5 7) روش طراحی
5 8) کنترل تناسبی 50
51 PID 5 9) کنترل
5 10 ) تنظیم بهره ها 52
به روش DC فصل ششم: طراحی و ساخت کنترل کننده موتور PWM
57 DC 6 1) روشهای کنترل دور موتور
6 2) سیستم کنترل میدان 57
6 3) سیستم کنترل ولتاژ آرمیچر 58
6 4) استفاده از روشهای کهن برای شناسایی سیستم موتور 58
6 5) عملکرد موتورها 59
60 DC DC 6 6) مبدل های
6 7) یکسو کننده ها با کنترل فاز 60
6 8) برشگرها 60
6 9) برشگر تک موجی 61
6 10 ) برشگر دو موجی 61
6 11 ) مزایای استفاده از برشگر دو موجی 63
6 12 ) بررسی اثر ریپل در جریان آرمیچر به روی عملکرد موتور 63
64 DC برای کنترل دور موتور PWM 6 13 ) روش
6 14 ) نمودار بلوکی سیستم کنترل حلقه بسته 65
6 15 ) بلوک اعمال کننده سرعت مرجع 66
6 16 ) بلوک فیدبک سرعت 67
6 17 ) بلوک تنظیم کننده سرعت 68
6 18 ) بلوک محدود کننده جریان 70
6 19 ) جزئیات طراحی سنسور جریان 72
6 20 ) محافظت در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ 74
6 21 ) منشأ ولتاژهای گذرا 74
6 22 ) سوئیچ قدرت 75
6 23 ) استفاده از یک کنترل کننده 76
77 DC در کنترل سرعت موتور PLL 6 24 ) استفاده از
فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات
نتیجه گیری
منابع و مأخذ
فهرست منابع فارسی 80
فهرست منابع لاتین
سایت های اطلاع رسان
چکیده انگلیسی 83