PPL در سیستم های كنترل و بكارگیری آن در كنترل DC سرعت یك موتور

توضیحات

PPL در سیستم های كنترل و بكارگیری آن در كنترل DC سرعت یك موتور
فرمت فایل:PDF
تعداد صفحه:100
فهرست مطالب :
(به هم ریختگی و نامرتبی متن ها به دلیل فرمت آن ها در سایت میباشد در فایل اصلی مرتب و واضح میباشد)
چكيده ......................................................................... 1
مقدمه .......................................................................... 2
فصل اول: معرفي .......................................................... 4
1 تاريخچه .................................................................... 4 -1
4.................................................... dc 2 انواع كنترل موتورهاي -1
كنترل شونده با آرميچر ............................................ 4 dc 1-2 موتورهاي -1
كنترل شونده با ميدان .................................................. 8 dc 2-2 موتورهاي -1
كنترل شونده با آرميچر و ميدان ........... 10 dc 3-2 مقايسه عملكرد موتورهاي -1
11...................................................................... PLL 3 ساختار اصلي -1
1-3-1 ساختار توليد كننده هاي فركانسي ........................... 11
14.................................................... PLL 2-3-1 منابع نويز در
17............................ PLL فصل دوم: مدلسازي، اجزا و مدارات الكترونيكي
1 مقدمه .......................................................................... 17 -2
همراه با موتور ................................ 17 PLL 2 بلوك دياگرام كلي -2
3 حلقه هاي قفل شده فاز ..................................................... 18 -2
هاي آنالوگ ............................. 18 PLL 1-3 مدل غير خطي استاندارد براي -2
هاي كلاسيك .......................... 20 PLL 1-1-3-2 روش هاي آناليز غير خطي براي
2-1-3-2 شرط پايداري در سيستم هاي كنترل .................................. 21
مرتبه دوم بدون صفر .............................................. 22 PLL 3-1-3-2
هاي آنالوگ .................................. 24 PLL 2-3 مدل خطي استاندارد براي -2
با سيگنال هاي ديجيتالي و تمام ديجيتال ............................... 25 PLL 3-3 -2
4 اجزاء حلقه هاي قفل شده فاز ................................................. 27 -2
1-4 آشكار كننده هاي فاز ......................................................... 27 -2
28..................................... XOR 1-1-4 آناليز آشكار كننده هاي فاز با -2
2-1-4 نمونه برداري و نگدارنده آشكار كننده هاي فاز.......................... 30 -2
2-4 اسيلاتور كنترل ولتاژ ........................................... 30 -2
3-4 فيلتر هاي حلقه آنالوگ........................................................... 31 -2
1-3-4 ساخت فيلترهاي فعال به كمك تقويت كننده هاي عملياتي با بهره واحد...... 31 -2
2-3-4 مراحل ساخت ............................................................. 32 -2
3-3-4 مثالي از يك فيلتر فعال بكمك تقويت كننده هاي عملياتي.................... 38 -2
41...................... PLL فصل سوم: ايجاد فركانس دقيق توسط كنترل كننده
1 مقدمه........................................................................ 41 -3
2 ايجاد فركانس دقيق در خروجي كنترل كننده.............................. 42 -3
1-2 مدار توليد مقسم فركانسي و مبدل موج مربعي....................... 43 -3
2-2 فيلتر پايين گذر............................................................ 44 -3
3-2 اسيلاتور كنترل شده با ولتاژ.................................................... 44 -3
4-2 تعيين مقادير و رسم نمودار............................................... 44 -3
3 تاثير نويز در سيستم توليد فركانس................................................. 46 -3
در كنترل دور موتور، شبيه سازي و مقايسه.................. 52 PLL فصل چهارم: كاربرد
1 شرحي از سيستم پيشنهادي..................................................... 52 -4
2 تابع انتقال سيستم............................................................. 53 -4
1-2 آشكار كننده فركانسي فاز................................................... 54 -4
2-2 حلقه فيلتر......................................................... 54 -4
55...................................... (VCO) 3-2 اسيلاتور كنترل شده با ولتاژ -4
4-2 تعيين مقادير تابع انتقال سيستم................................................. 56 -4
57..........................................................VCO 3-4 شبيه سازي سيستم كنترل
4 مقايسه.............................................................................. 75 -4
فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهادات......................................................... 77
1 نتيجه گيري....................................................................... 77 -5
2 پيشنهادات............................................................. 80 -5
مراجع فارسي................................................................. 82
مراجع غير فارسي....................................................... 83
چکیده :
امروزه، صنعت كشور، بيش از هر چيز نيازمند نوسازي و به كارگيري نگرش هاي نوين
صنعتي مي باشد. روش هاي كهنه و مرسوم در صنعت كشور، كاهش بهره وري و افت كيفيت را
به ارمغان آورده است و اين در حالي است كه مرزهاي صنعت بسرعت در حال گسترش است و
اصرار بر روش هاي سنتي، فاصله ايران را با دنياي صنعتي افزايش خواهد داد.
بررسي شده است. اين نوع DC در اين پروژه يكي از روش هاي سيستم كنترل سرعت موتور
PLL ، كنترل
1 شود DC حلقه هاي قفل شده فاز ناميده مي . در اين روش، كنترل ولتاژ موتور
ورودي توسط ترانزيستور دوقطبي 2 جدا گرديده DC از روش جدا سازي انجام شده است. ولتاژ
است.
يك سيستم كنترلر فركانسي پايدار است كه كاربردهاي وسيعي در ارتباطات و كنترل PLL
VCO با تركيب PLL موتورها دارد. در اينجا سيستم
3 و يك مقايسه كننده فاز (آشكار كننده
[ فاز 4) و كانتر قابل برنامه ريزي (تقسيم كننده فركانسي 5) جايگزين شده است. [ 11
پس از معرفي سيستم، مدلسازي آن انجام گرديده و اجزاء و مدارات آن مطرح شده است.
توسط كنترل كننده، فركانس دقيق ايجاد مي شود و در نهايت به همراه كنترل كننده، شبيه
سازي مورد نظر انجام مي شود و در پايان نتايج شبيه سازي و مقايسه با ساير كنترل كننده ها
ارائه مي شود.
1 - Phase Lock Loop
2 - Isulated Gate Bipolar Transistor
3 - Voltage Controlled Oscillator
4 - Phase Detector
5 - Frequency Divider
كاربردهاي وسيعي در صنعت سرعت متغير، بخاطر مشخصه گشتاور dc موتورهاي
مطلوبشان و سادگي كنترل دارند. در بسياري كاربردهاي حلقه باز 1
تنظيم تحريك موتور موثر
است. در فيدبك 2 يا حلقه بسته كنترل براي كارايي بهتر لازم است. كه توسط يك سيگنال
ثابت و فرمان آنالوگ سيستم فيدبك دست يافتني است. هر تغييري در سرعت، بوسيله يك
سرعت سنج قابل حس است و مقايسه با يك ولتاژ مرجع ثابت، سيستم فيدبك را خواهيم
داشت اما اين سيستم فيدبك آنالوگ در بعضي كاربردهاي تنظيم سرعت بسيار خوب و رضايت
بخش نيست و پاسخ ديناميك سريع لازم است. اين خصوصيات مي تواند با بكار بردن يك
دست يافتني باشد. PLL سيستم كنترل
سرعت موتور به قطار پالس ديجيتال تبديل شده است، كه با قطار پالس PLL در روش
كردن روي يك فركانس مرجع، كنترل Lock ديجيتال مرجع منطبق است. در اين روش با
دقيق سرعت موتور انجام مي شود.
ما مي توانيم ولتاژهاي ترمينال موتور را كنترل كنيم، dc براي كنترل سرعت موتورهاي
جداسازي ولتاژ خروجي متناسب با جداسازي فركانس سوئيچ است و با اين روش، ولتاژ ورودي
ترمينال موتورها و در نتيجه سرعت موتور قابل تنظيم خواهد بود.
براي همزماني دقيق سرعت موتور با يك ،PLL توسط dc با يك جداكننده، تحريك موتور
با تحريك كردن سيستم كنترل DC فركانس مرجع عملي مي شود. ايجاد سرعت متغير موتور
[ صورت مي گيرد. [ 11 PLL بوسيله يك شبكه فيدبك
مشخصه و چگونگي كنترل، به مدلسازي سيستم كنترل ، DC بعد از معرفي موتورهاي
توضيح داده و يك سيستم آزمايشي PLL سرعت پرداخته و سپسس كنترل كننده را به روش
نتيجه واقعي را براي ارزيابي عمل موتور بدون بار و با بار كامل نشان مي دهد.
ها براي جارورب عمودي در تلويزيون ها بكار مي رفتند كه يك سيگنال پيوسته PLL ابتدا
در PLL ي IC با يك دوره تناوب پالسي همزمان 1 شده و براي رنگ تلويزيون مي باشد. اولين
ديجيتال در سال PLL ها سر و صدا ايجاد كرد. اولين PLL سال 1965 وارد شد كه در كار
تمام ديجيتال PLL ديجيتال كلاسيك بود. چند سال بعد PLL 1970 پديدار شد كه يك نوع
نوري چهار سال بعد رسيد. PLL ظاهر شد. اولين ليزر در سال 1960 ظاهر شد و
ها در هر سلول تلفن، تلويزيون، راديو، پيجر 2 و كامپيوترها بكار رفتند. بسياري از PLL
توابع آن را با شبيه ،PLL سيستم هاي فيدبك توسط مهندسان ساخته شد. تمام نرم افزارهاي
هاي نوري در بهبود كلاك براي ديتاي 160 گيگا بايت PLL سازي ديتا اجرا كردند. در نهايت
[ در ثانيه بكار رفتنند. [ 25
dc 2-1 انواع كنترل موتورهاي
كنترل شونده با آرميچر dc 1-2 موتورهاي -1
اغلب در سيستم هاي كنترلي كه مقدار قابل ملاحظه اي توان در محور لازم دارند dc موتور
دوفاز است. ac به كار مي رود. بازدهي اين موتورها بسيار بيشتر از بازدهي سروموتورهاي
ميدانهاي تحريك مجزايي دارند. آنها يا با آرميچر كنترل مي شوند و ميدان dc موتورهاي
مورد dc ثابت دارند يا با ميدان كنترل مي شوند و جريان آرميچر ثابت دارند. مثلا، موتورهاي
استفاده در ابزار، ميدان آهنربايي دائم ثابت دارند و سيگنال كنترل به آرميچر اعمال مي شود.
كنترل شونده با آرميچر شبيه مشخصه هاي ايدئال dc مشخصه هاي عملكرد موتور
1 الف را در نظر بگيريد. - كنترل شونده با آرميچر شكل 1 dc دو فاز است. موتور ac سروموتور
1 - Synchronized
2 - Pager
فصل اول: كليات 5
در اين سيستم:
جريان سيم If و Ia ، مقاومت و القاكنايي سيم پيچ آرميچر بر حسب اهم و هانري La و Ra
ولتاژ اعمال شده به آرميچر و ولتاژ ضد محرك Eb و Ea ، پيچ آرميچر و ميدان برحسب آمپر
گشتاور نيروي T ، الكتريكي برحسب ولت و جابجايي زاويه اي محور موتور برحسب راديان
لختي دوراني هم ارز موتور و بار متصل به محور آن برحسب J ،Ib-ft خروجي موتور برحسب
Slug-ft
θ
2 ضريب اصطكاك و شكساني هم ارز موتور و بار متصل به محور آن برحسب f و
[1] , [3] , [ مي باشد.
و...