ساخت و کنترل میز موقعیت دهی میکرونی دو درجه آزادی با استفاده از عملگر آلیاژ حافظه دار
چکیده
سیستم های موقعیت دهی با دقت میکرو و نانو، یکی از اجزای لاینفک سیستم های پیشرفته و مدرن امروزی می باشد. در این سیستم ها اصطکاک یکی از مشکلات اساسی می باشد، که دقت موقعیت دهی را کاهش داده و گاهی در لحظه ای که سرعت سیستم بسیار کم می باشد سبب توقف حرکت می شود. زمینه های مربوط به کاربرد مفاصل انعطاف پذیر و مواد هوشمند در موقعیت دهی میکرونی در سیستم های مکانیکی مختلف گزارش شده است. مفاصل انعطاف پذیر به دلیل دارا بودن مزیت هایی از قبیل یک پارچه بودن و عدم وجود اصطکاک مورد استقبال قرار گرفته اند و آلیاژهای حافظه دار به عنوان گروهی از مواد هوشمند، پتانسیل بالایی در کاربرد به عنوان عملگرهای جدید دارا می باشند. این آلیاژها دسته ای از مواد فلزی هستند که در صورت تغییر شکل در دمای پایین، با گرم شدن به شکل قبلی خود بازمی گردند. یکی از انواع آن که مورد استفاده قرار می گیرد نیتینول است که در این پژوهش از آن استفاده می شود. در این کار پژوهشی طراحی یک میز موقعیت دهی میکرونی دو درجه آزادی مورد بررسی قرار گرفته، سپس نمونه ساده سازی شده آن مدل می شود و پس از آن به کنترل آن پرداخته می شود. مدل سازی رفتار عملگر با استفاده از مطالعه معادلات حاکم بر رفتار آن انجام می شود. در مطالعه رفتار آن، حالات مختلف قرارگیری عملگر مورد بررسی قرار گرفته و رفتار آن برای عملگر تحت خمش در حالت کنترل شده که نمونه ساده شده ای از سیستم موقعیت دهی مدنظر است، بررسی می-شود. سپس مسأله کنترل این سیستم مورد بررسی قرار می گیرد. کنترلرهای مختلف pid و pwm روی سیستم موردنظر اجرا گردید. نظر به مزایا و معایب دو نوع کنترلر در نهایت این دو نوع کنترلر با یکدیگر ترکیب گردید. و ساختار یک کنترلر مقاوم به دست آمد. محدوده ضرایب کنترلر pid و pwm به صورت تجربی بدست آمد.