کنترل فازی امپدانس یک سیستم تعلیق مغناطیسی
چکیده
تعلیق مغناطیسی روشی است که به وسیله آن می توان اشیا را بدون هیچ گونه نگهدارنده ای درون میدان مغناطیسی معلق نگه داشت. از جمله مزایای این سیستم ها می توان به عدم هرگونه تماس مکانیکی، آلودگی صوتی پایین و توانایی عملکرد در محیط های خلا اشاره کرد. این سیستم ها اهمیت زیادی در کاربردهای مهندسی از قبیل قطارهای مسافربری فوق سریع، جابجایی کالاها و تجهیزات بدون تماس، از بین بردن لرزش ماشین های حساس و مدل تعلیق تونل های باد دارند. این سیستم ها کاملا غیر خطی و به طور طبیعی ناپایدارند، بنابراین وجود یک کنترل کننده با عملکرد مناسب برای تنظیم فاصله جسم معلق بسیار مهم می باشد. در این پایان نامه سیستم تعلیق قطار مغناطیسی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. ابتدا مدل سیستم تعلیق معرفی می شود. سپس این مدل را به فرم همراه یا متعارفی کنترل پذیری تبدیل خواهیم کرد. عدم قطعیت مورد بحث بر روی سیستم تعلیق، جرم قطار می باشد که در هنگام پیاده و سوار کردن بارهای سنگین و یا مسافرین متغیر خواهد بود. کنترل کننده فازی امپدانس، جهت تنظیم فاصله قطار با ریل به کار رفته است. کنترل امپدانس یک روش کنترل نیرو-موقعیت بوده که هدف آن تعیین دقیق موقعیت و تعیین دقیق نیرو نیست، بلکه هدف آن تنظیم رابطه دینامیکی بین حرکت و نیرو است. در حقیقت قانون امپدانس تعیین کننده مسیر مطلوب تغییر مکان عمودی قطار با توجه به اغتشاش ناشی از تغییرات جرم می باشد. کنترل کننده موقعیت فازی نیز موجبات ردگیری مسیر تعیین شده توسط قانون امپدانس را فراهم می آورد. سپس یک کنترل کننده مود لغزشی به صورت جداگانه بر روی سیستم تعلیق پیاده شده است. در نهایت سیستم تعلیق با هر یک از کنترل کننده های فازی امپدانس و مود لغزشی شبیه سازی گردیده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد پاسخ سیستم به کنترل کننده فازی امپدانس خطای حالت دائم بسیار کمتری در مقایسه با پاسخ کنترل کننده مود لغزشی داراست. اما کنترل کننده مود لغزشی زمان نشست کمتری را موجب می شود. بنابراین با توجه به کاربرد سیستم تعلیق مغناطیسی و میزان اهمیت پارامترهای مختلف سیستم مورد نظر (میزان خطای حالت ماندگار و زمان نشست)، می توان کنترل کننده مطلوب برای هر سیستم را انتخاب کرد.