تماس با ما

فید خبر خوان

نقشه سایت

بزرگترین سایت مقالات الکترونیک و مطالب مرتبط با الکترونیک


دسته بندی سایت

پیوند ها

آمار بازدید سایت

آمار بازدید

  • بازدید امروز : 22
  • بازدید دیروز : 190
  • بازدید کل : 1194113

شبیه سازی گام به گام PID کنترلر در سیمولینک متلب


در این مقاله قصد داریم تا یک PID کنترلر را گام به گام با استفاده ار بلوک های انتگرال گیر و مشتق گیر در سیمولینک متلب ایجاد کرده و خروجی نهایی آن را با خروج بلوک آماده در متلب مقایسه نماییم.

 

مقدمه
کنترل کننده های PID برای سیستم های حلقه بسته SISO استفاده می شود. این کنترلر با اعمال تناسبی و انتگرالی و مشتقی بر روی سیگنال خطا سعی در کنتر خروجی یک دستگاه میکند. در ادامه با استفاده از نرم افزار سیمولینک متلب سعی در پیاده سازی گام به گام یه کنترل کننده PID خواهیم کرد. بلوک PID را با اجزای مانند گین، انتگرال گیر و مشتق گیر ایجاد کرده و در نهایت رفتار آن را با بلوک PID آماده خود نرم افزار متلب مقایسه خواهیم کرد. تا صحت مفهومی را که بررسی کردیم اثبات نماییم.

 

کنترل کننده تناسبی
در شکل زیر ماشین ما با رفتار Gain1 می باشد که با استفاده از اعمال یک ضریب بر روی سیگنال خطا، سعی در کنترل خروجی آن شده است. در این سیستم ، خروجی کنترل کننده، ضریبی از خطای سیستم می باشد.

2

‏۱: کنترل کننده تناسبی

پاسخ شبیه سازی کنترلر تناسبی بالا به ورودی پله از قرار زیر است:

3

‏۲: پاسخ کنترل کننده تناسبی به ورودی پله

رنگ زرد سیگنال ورودی و رنگ صورتی خروجی می باشد. عملکرد عالی در کنترل دارد ولی در خروجی خطای ماندگار مشاهده می شود.
نکته: فایل شبیه سازی این کنترل کننده در فولدر P Controler ضمیمه شده است که باید با سیمولنک متلب اجرا شود. فایل در پایین صفحه قابل دانلود می باشد.

 

کنترل کننده انتگرالی
در شکل زیر ماشین ما با رفتار Derivative می باشد که با استفاده از اعمال یک انتگرال بر روی سیگنال خطا، سعی در کنترل خروجی آن شده است. در این سیستم ، خروجی کنترل کننده، انتگرال خطای سیستم می باشد.

4

۳: کنترل کننده انتگرالی

پاسخ شبیه سازی کنترلر انتگرالی بالا به ورودی پله از قرار زیر است:

5

‏۴: پاسخ کنترل کننده انتگرالی به ورودی پله

رنگ زرد سیگنال ورودی و رنگ صورتی خروجی می باشد
نکته: فایل شبیه سازی این کنترل کننده در فولدر I Controler ضمیمه شده است که باید با سیمولنک متلب اجرا شود. فایل در پایین صفحه قابل دانلود می باشد.

کنترل کننده مشتق گیر
در شکل زیر ماشین ما با رفتار ۱/S می باشد که با استفاده از اعمال یک مشتق بر روی سیگنال خطا، سعی در کنترل خروجی آن شده است. در این سیستم ، خروجی کنترل کننده، مشتق خطای سیستم می باشد.

6

‏۵: کنترل کننده مشتق گیر

پاسخ شبیه سازی کنترلر مشتق گیر بالا به ورودی پله از قرار زیر است:

7

۶: پاسخ کنترل کننده مشتق گیر به ورودی پله

رنگ زرد سیگنال ورودی و رنگ صورتی خروجی می باشد. این کنترل کننده به تنهایی استفاده نمی شود.
نکته: فایل شبیه سازی این کنترل کننده در فولدر D Controler ضمیمه شده است که باید با سیمولنک متلب اجرا شود. فایل در پایین صفحه قابل دانلود می باشد.

 

کنترل کننده PI
این کنترل کننده را کنترل کننده تناسبی، انتگرالی می گویند. در شکل زیر ماشین ما با رفتار Derivative می باشد که با استفاده از اعمال ضریب تناسبی و انتگرال بر روی سیگنال خطا، سعی در کنترل خروجی آن شده است.

8

۷: کنترل کننده PI

پاسخ شبیه سازی کنترلر PI بالا به ورودی پله از قرار زیر است:

9

‏۸: پاسخ کنترل کننده PI به ورودی پله

رنگ زرد سیگنال ورودی و رنگ صورتی خروجی می باشد .
نکته: فایل شبیه سازی این کنترل کننده در فولدر PI Controler ضمیمه شده است که باید با سیمولنک متلب اجرا شود. فایل در پایین صفحه قابل دانلود می باشد.

کنترل کننده PI بالا با مقادیر Kp=1 و Ki=20 عملکرد خیلی خوبی از خود نشان داد.

10

‏۹: پاسخ کنترل کننده PI برای ضرایب مناسب

 

کنترل کننده PD
این کنترل کننده را کنترل کننده تناسبی، مشتقی می گویند. در شکل زیر ماشین ما با رفتار Intearator می باشد که با استفاده از اعمال ضریب تناسبی و مشتق بر روی سیگنال خطا، سعی در کنترل خروجی آن شده است.

11

‏۱۰: کنترل کننده PD

پاسخ شبیه سازی کنترلر PD بالا به ورودی پله از قرار زیر است:

12

‏۱۱: پاسخ کنترل کننده PD به ورودی پله

رنگ زرد سیگنال ورودی و رنگ صورتی خروجی می باشد .
نکته: فایل شبیه سازی این کنترل کننده در فولدر PD Controler ضمیمه شده است که باید با سیمولنک متلب اجرا شود. فایل در پایین صفحه قابل دانلود می باشد.
کنترل کننده PD بالا با مقادیر Kp=2 و Kd=0.5 عملکرد خیلی خوبی از خود نشان داد.

13

۱۲: پاسخ کنترل کننده PD به ورودی پله با ضرایب مناسب

 

کنترل کننده PID
این کنترل کننده را کنترل کننده تناسبی، انتگرالی و مشتقی می گویند. در شکل زیر ماشین ما با رفتار (S+5)/(S(S+1)(S+2) می باشد که با استفاده از اعمال ضریب تناسبی، انتگرال و مشتق بر روی سیگنال خطا، سعی در کنترل خروجی آن شده است.

14

‏۱۳: کنترل کننده PID

پاسخ شبیه سازی کنترلر PID بالا به ورودی پله از قرار زیر است:

15

۱۴: پاسخ کنترل کننده PID به ورودی پله

رنگ زرد سیگنال ورودی و رنگ صورتی خروجی می باشد . سیستم بعد از گذشت زمان ۱۸ ثانیه به خروجی مطلوب رسید.
نکته: فایل شبیه سازی این کنترل کننده در فولدر PID Controler_1 ضمیمه شده است که باید با سیمولنک متلب اجرا شود. فایل در پایین صفحه قابل دانلود می باشد.
کنترل کننده PD بالا با مقادیر Kp=10 و Ki=10 و Kd=2 عملکرد خیلی خوبی از خود نشان داد. سیستم بعد از گذشت زمان ۹ ثانیه به خروجی مطلوب رسید.

16

‏۱۵: پاسخ کنترل کننده PID به ورودی پله با ضرایب اصلاح شده

 

استفاده از بلوک آماده PID در نرم افزار متلب
برای راحتی کاربران، در نرم افزار متلب بلوک آماده PID کنترلر وجود دارد که باعث افزایش سرعت کار می شود. در شکل زیر اجرای شبیه سازی را با بلوک آماده PID مشاهده میکنید:

17

‏۱۶: کنترل کننده PID

برای تنظیم ضرایب PID باید بر روی بلوک PID دابل کلیک کرده و در پنجره باز شده مقادیر را تنظیم نمود. پاسخ شبیه سازی کنترلر PID بالا به ورودی پله با مقادیر Kp=10 و Ki=10 و Kd=2 از قرار زیر است:

18

‏۱۷: شبیه سازی کنترل کننده PID با بلوک آماده نرم افزار متلب

رنگ زرد سیگنال ورودی و رنگ صورتی خروجی می باشد . سیستم بعد از گذشت زمان ۹ ثانیه به خروجی مطلوب رسید.
نکته: فایل شبیه سازی این کنترل کننده در فولدر PID Controler_2 ضمیمه شده است که باید با سیمولنک متلب اجرا شود. فایل در پایین صفحه قابل دانلود می باشد.

 

نتیجه گیری
برای پیاده سازی یک کنترل کننده PID تلاش ما به طراحی شکل ۱۳ ختم شد. یک کنترل کننده که با اعمال ضریب تناسبی و انتگرال و مشتق بر روی سیگنال خطا قادر به کنترل خروجی در زمان مناسب بود. که شکل خروجی سیگنال با ضرایب اصلاح شده در شکل ۱۵ مشخص است. این خروجی را اگر با شکل ۱۷ که خروجی بلوک آماده PID کنترل نرم افزار متلب است مقایسه شود متوجه خواهیم شد که خروجی هر دو بلوک مشابه هم می باشد. بنابر این مفهومی که برای دست یابی به یک کنترل کننده PID در پیش گرفته بودیم درست بود. و در صورت پیاده سازی این مفهوم بر روی فرایند های فیزیکی مانند کنترل دور موتور و … می توان انتظار یک سیستم با خروجی مطلوب را داشت.

 

جهت دانلود فایل های ضمیمه این مقاله آموزشی اینجا کلیک کنید. (۳۹KB)

 

تهیه و تنظیم: علی رضا جودی

لینک منبع:

http://projects.m32.ir/4246/

 

خواننده گرامی: برای تهیه هر یک از این مقالات زمان ، انرژی و هزینه بسیار زیادی صرف می شود. در حق ما لطف نموده و مطالب را بدون هیچ تغییر و با ذکر منبع انتشار دهید. رعایت کپی رایت باعث انگیزه و امید تولید کننده های مطالب آموزشی میشود. با سپاس از خوانندگان محترم و با امید به روزهای بهتر

 

 

  انتشار : ۴ آبان ۱۳۹۴               تعداد بازدید : 5763
پاورپوینت کامل و جامع با عنوان سنسورهای التراسونیک (Ultrasonic Sensors) در 37 اسلاید

پاورپوینت کامل و جامع با عنوان سنسورهای التراسونیک (Ultrasonic Sensors) در 37 اسلاید

حسگرها گونه‌ای مبدل هستند. بعضی از حسگرها به تنهایی قابل استفاده‌اند و برای خواندن آنهااحتیاجی به وسایل جانبی دیگری نیست، مانند دماسنج جیوه‌ای. دستهٔ دیگر برای استفاده باید با وسایل دیگری همراه باشند مثل ترموکوپل. بیشتر حسگرها الکتریکی یا الکترونیکی هستند که انواع الکتریکی ... ...

دانلود ترجمه مقاله Direct Torque Control of Induction Motor Using Space Vector Modulation (SVM-DTC)+پاورپوینت +شبیه سازی متلب

مقاله Direct Torque Control of Induction Motor Using Space Vector Modulation (SVM-DTC) (کنترل مستقیم گشتاور موتور القایی با روش SVM_DTC) مربوط به درس درایو و کنترل محرکه و الکترونیک قدرت2 مقاله سال 2008 IEEE +مقاله اصلی +فایل شبیه سازی کامل مقاله توسط  نرم افزار متلب +پاوپوینت جهت ارائه کلاسی تمامی نتایج شبیه سازی ...

طرح سه بعدی سون سگمنت

طرح سه بعدی سون سگمنت

سون سگمنت چیست؟ همانطور که از نامش پیداست از هفت دیود LED که همان دیودهای نور دهند هستند ، تشکیل شده است.این دیود ها به صورت کاملا منظمی دورتا ردور هم جای گرفته اند که به هنگام روشن شدن همه آنها می توانیم عدد ۸لاتین را مشاهده کنیم.   حجم * مگابایت نوع فایل ... ...

دانلود جزوه میکروپروسسور دانشگاه زنجان استاد امیدی

جزوه میکروپروسسورها برای دانلود دانشگاه: زنجان استاد: دکتر امیدی فرمت: PDF پی دی اف تعداد صفحات: 169 کیفیت: بسیار عالی رشته: مهندسی برق دانلود نمونه ...

حل مسائل مخابرات دیجیتال جان پروکیس و مسعود صالحی به صورت PDF و به زبان انگلیسی در 460 صفحه

حل مسائل مخابرات دیجیتال جان پروکیس و مسعود صالحی به صورت PDF و به زبان انگلیسی در 460 صفحه

مخابـرات ، انتقال علائم سیگنال‌ها، پیام‌ها، کلمات، نوشته‌ها، تصاویر و صداها و اطلاعات از هر نوعی از طریق سیم، امواج رادیویی، نور یا دیگر سامانه‌های مخابراتی است. در دوران مدرن، مخابرات شامل استفاده از انتقال دهنده‌های الکترونیکی مانند تلفن، تلویزیون، رادیو یا کامپیوتر است. ... ...

جريان شناسي فکري و فرهنگي ايران معاصر

جريان شناسي فکري و فرهنگي ايران معاصر

عنوان کتاب: جريان شناسي فکري و فرهنگي ايران معاصر قالب بندی: WORD تعداد صفحات: 106 فهرست مطالب: درآمد سخن گفتار نخست: کليات چيستي جريان‌شناسي 1- جريان‏هاي عقلانيت اسلامي، سنتي، مکتب تفکيک و انجمن حجتيه گفتار دوم: جريان عقلانيت اسلامي آسيب شناسي جريان سنتي گفتار ... ...

دانلود جزوه فیزیک الکترونیک دانشگاه امیرکبیر استاد شالچیان

دانلود جزوه فیزیک الکترونیک دانشگاه امیرکبیر استاد شالچیان

جزوه عالی تایپی فیزیک الکترونیک برای دانلود مشخصات دانشگاه: صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران) استاد: دکتر شالچیان فرمت: PDF پی دی اف - قابل اجرا و خواندن بر روی لپ تاپ، گوشی و ... نوع: تایپ شده کیفیت: بسیار عالی رشته: مهندسی برق حجم: 37.9 مگابایت دانلود نمونه   ... ...

دانلود جزوه ی اصول مهندسی برق همراه با نمونه سوال دانشگاه صنعتی شریف pdf

دانلود جزوه ی اصول مهندسی برق همراه با نمونه سوال دانشگاه صنعتی شریف pdf

عنوان:دانلود جزوه ی اصول مهندسی برق همراه با نمونه سوال دانشگاه صنعتی شریف pdf حجم فایل:14.5مگابایات تعداد صفحات:57صفحه کیفیت فایل:عالی(دستنویس خوشخط و خوانا) نوع فایل:pdf سلام دوستان این جزوه یکی از جزوه های کامل و جامع به همراه تعاریف و توضیحات لازم به همراه تصویر ... ...

پاورپوینت کامل و جامع با عنوان آموزش کامل نرم افزار PSpice (پی اسپایس) رشته مهندسی برق و الکترونیک در 967 اسلاید

پاورپوینت کامل و جامع با عنوان آموزش کامل نرم افزار PSpice (پی اسپایس) رشته مهندسی برق و الکترونیک در 967 اسلاید

نرم افزار پی اس پایس (PSpice) یکی از نرم افزار های بسیار کاربردی رشته ی برق و الکترونیک می باشد ، که به وسیله ی این نرم افزار می توان بسیاری از مدارهای آنالوگ ساده و پیچیده را شبیه سازی نمود و رفتار این مدار ها را مشاهده نمود.سال‌هاست رایانه برای تحلیل و شبیه‌سازی مدارهای ... ...

دانلود جزوه الکترونیک 1 دانشگاه سهند استاد بهرامی

جزوه الکترونیک 1 برای دانلود دانشگاه: صنعتی سهند استاد: دکتر علی بهرامی فرمت: PDF پی دی اف - قابل اجرا و خواندن بر روی لپ تاپ، گوشی و ... تعداد صفحات: 105 کیفیت: عالی رشته: مهندسی برق دانلود نمونه ...

ترجمه مقاله Performance Optimization of the InGaP GaAs Dual-Junction Solar Cell Using SILVACO TCAD

ترجمه مقاله Performance Optimization of the InGaP GaAs Dual-Junction Solar Cell Using SILVACO TCAD

In this work, an optimization of the InGaP/GaAs dual-junction (DJ) solar cell performance is presented. Firstly, a design for the DJ solar cell based on the GaAs tunnel diode is provided. Secondly, the used device simulator is calibrated with recent experimental results of ... ...

دانلود جزوه الکترومغناطیس دانشگاه خواجه نصیر استاد قطان

دانلود جزوه الکترومغناطیس دانشگاه خواجه نصیر استاد قطان

جزوه عالی و کامل الکترومغناطیس آماده برای دانلود است. دانشگاه: صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی استاد: دکتر قطان فرمت: PDF پی دی اف - قابل اجرا و استفاده در هر نوع سیستم و دستگاه (لپ تاپ، موبایل و ...) کیفیت: بسیار عالی دانلود نمونه ... ...

حل مسائل مدارهای الکتریکی 1 و 2 ویلیام هیت به صورت PDF و به زبان انگلیسی در 990 صفحه

حل مسائل مدارهای الکتریکی 1 و 2 ویلیام هیت به صورت PDF و به زبان انگلیسی در 990 صفحه

مدارهای الکتریکی، از بهم پیوستن افزاره‌های الکتریکی یا نافعّال (مقاومت، خازن، القاگر، لامپ، و …) یا افزاره‌های الکترونیکی یا فعّال (دیود، ترانزیستور، IC، و …) یا ترکیبی از آن دو پدید می‌آید؛ چنانکه دست کم یک مسیر بسته را ایجاد کنند و جریان الکتریکی بتواند در این مسیر بسته ... ...

دانلود جزوه بهینه سازی دانشگاه خواجه نصیر

دانلود جزوه بهینه سازی دانشگاه خواجه نصیر

جزوه عالی و کامل مبانی بهینه سازی آماده برای دانلود است. مشخصات جزوه دانشگاه: صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی استاد: دکتر نکویی فرمت: PDF پی دی اف - قابل اجرا بر روی هر سیستم و دستگاه (لپ تاپ، موبایل و ...) دانلود نمونه ... ...

اگر به یک وب سایت یا فروشگاه رایگان با فضای نامحدود و امکانات فراوان نیاز دارید بی درنگ دکمه زیر را کلیک نمایید.

ایجاد وب سایت یا
فروشگاه حرفه ای رایگان

پرفروش ترین ها

    پر فروش ترین های فورکیا


    پر بازدید ترین های فورکیا


    مطالب تصادفی

    • کاربرد و عملکرد فیبر نوری
    • چطور برخورد دهنده بزرگ هادرون (LHC) کار می کند؟
    • الگوریتم ضرب کننده Booth و پیاده سازی آن با زبان VHDL
    • مشخصه های فنی دوربین Panasonic Lumix DMC G۱
    • صفحه نمایش LCD

    تمام حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به "" می باشد