Έλεγχος κινητήρα συνεχούς ρεύματος με χρήση αναλογικο–διαφορικο–ολοκληρωτικού ελεγκτή (PID) για την αντιστάθμιση εξωτερικών διαταραχών.

Σταματάκης, Μιχαήλ; Stamatakis, Michail

dc.contributor.author	Σταματάκης, Μιχαήλ	el
dc.contributor.author	Stamatakis, Michail	en
dc.date.accessioned	2016-02-24T08:11:16Z
dc.date.available	2016-02-24T08:11:16Z
dc.date.issued	2016-02-24
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/42057
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.10971
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Κινητήρας συνεχούς ρεύματος	el
dc.subject	Τεχνικές αντιστάθμισης	el
dc.subject	Κύκλωμα τυμπάνου	el
dc.subject	Κύκλωμα πεδίου	el
dc.subject	Σημείο λειτουργίας κινητήρα	el
dc.subject	PID Controllers	en
dc.subject	DC Motors	en
dc.subject	Motor drum circuit	en
dc.subject	Motor field circuit	en
dc.subject	Point of operation of dc motor	en
dc.title	Έλεγχος κινητήρα συνεχούς ρεύματος με χρήση αναλογικο–διαφορικο–ολοκληρωτικού ελεγκτή (PID) για την αντιστάθμιση εξωτερικών διαταραχών.	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρικές βιομηχανικές διατάξεις	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2014-11-25
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία αναφέρεται στην εφαρμογή τεχνικών αντιστάθμισης αυτομάτου ελέγχου με χρήση Αναλογικών – Διαφορικών – Ολοκληρωτικών (PID) ελεγκτών σε κινητήρες Συνεχούς Ρεύματος (Σ.Ρ.). Οι κινητήρες Σ.Ρ. βρίσκουν ευρύτατη εφαρμογή τόσο σε οικιακές, βιοτεχνικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις λόγω της απλότητας και αποδοτικής λειτουργίας τους. Η λειτουργία του κινητήρα Σ.Ρ. εμφανίζει όμως και μη γραμμικές συμπεριφορές οι οποίες θα πρέπει να επισημανθούν και να εξαλειφθούν (αντισταθμιστούν) εφόσον αυτό είναι δυνατόν με την εκλογή ελεγκτών κατάλληλων χαρακτηριστικών. Οι ελεγκτές PID αποτελούν στοιχεία εφαρμογής κλασσικού ελέγχου, τα οποία είναι ευρύτατα διαδεδομένα δίνοντας γρήγορες, αξιόπιστες και εύκολα προσαρμοζόμενες λύσεις σε μία μεγάλη γκάμα διατάξεων που χρήζουν ελέγχου. Στα πλαίσια αυτά και για την ακρίβεια εφαρμογής των μεθόδων αντιστάθμισης, αναπτύχθηκε μοντέλο περιγραφής του κινητήρα Σ.Ρ. στην μαθηματική γλώσσα περιγραφής Matlab Script Language. Το μοντέλο ενσωματώνει μέσω του συστήματος των εξισώσεων περιγραφής, τόσο τα γραμμικά όσο και τα μη γραμμικά χαρακτηριστικά του κινητήρα. Ο ελεγκτής και οι προτεινόμενες λύσεις θα εφαρμοσοτύν λοιπόν, επί του ακριβούς μη γραμμικού μοντέλου, δίνοντας την δυνατότητα πληρέστερου και πιο αξιόπιστου ελέγχου εφόσον δεν χρησιμοποιούν μια πιο απλουστευμένη (γραμμικοποιημένη) προσέγγιση του κινητήρα, η οποία συνήθως εφαρμόζεται για να απλοποίηση το πρόβλημα. Οι τεχνικές ελέγχου εφαρμόζονται τόσο στην επίτευξη χαρακτηριστικών θέσης (οδήγηση σε επιθυμητή θέση – γωνία του κινητήρα), όσο και για την επίτευξη σταθερής γωνιακής ταχύτητας περιστροφής με βάση σταθερό ή ακόμα και μεταβαλλόμενο φορτίο για τον άξονα του κινητήρα. Επιπλέον το συνολικό μοντέλο προσομοίωσης δίνει την δυνατότητα επιβολής ειδικών συνθηκών για την λειτουργία του κινητήρα με την επίτρεψη καθορισμένων τιμών (περιορισμών) για την γωνιακή επιτάχυνση, το ρεύμα τυμπάνου κια την μαγνητική ροή του στο κύκλωμα πεδίου. Οι περιορισμοί αυτοί συντελούν έτσι ώστε το αναπτυγμένο περιβάλλον προσομοίωσης μέσω του μοντέλου περιγραφής σε Matlab, να είναι όσο το δυνατόν πιο ρεαλιστικό και αξιόπιστο σε σχέση με την πραγματική λειτουργία ενός κινητήρα. Επιτρέπουν επίσης την επίλυση του προβλήματος αντιστάθμισης μέσω συνθηκών-περιορισμών βελτιστοποίησης. Τέλος, η διπλωματική κλείνει με βάση τα συμπεράσματα από την επιβολή του ελεγκτή αντιστάθμισης επί μεταβαλλόμενων (δυναμικών) φορτίων που επιδρούν ως διαταραχές στο σημείο λειτουργίας του κινητήρα.	el
heal.abstract	Purpose of this diploma thesis is the deployment of control techniques using Proportional – Derivative and Integral (PID) Controllers over DC motors. DC motors are well deployed for domestic, practical and industrial environments due to their simplicity and efficiency on handling loads. Operation of dc motors induces also non-linear characteristics, which have to be investigated and furtherly adjusted if possible, selecting controllers with advanced characteristics. PID controllers define classical control elements which are very-well deployed through time permitting fast, reliable and easily adapted solutions over a wide variety of systems. Under this perspective and for the accurate application of control techniques, a descriptive mathematical model for the dc motor has been developed, using Matlab Script Language. The dc motor model embodies a system of linear and non-linear mathematical equations. The applied controller as well as consequent proposed solutions shall be applied over the accurate – nonlinear model, allowing advanced accuracy over the model compared with the simplified linear estimtion on equationsusually used instead, targeting to simplify the problem. Control techniques usually focus onto driving of dc motor to specified position (driving problem) as well as also to angular rotation adjustments (velocity adjustment problem). Control techniques achieve both these characteristics also for varying load induced over dc motor. Furtherly, simulation model permits induction of special type of regulations for the motor, related with angular acceleration, range of drum current and magnetic flux over field circuit. These regulations enhance model operation, compared with accurate real environment of operation of the dc motor. Additionally, they permit an advanced environment for applying adjustments on dc motor operation taking into consideration actual operational characteristics. Finally, thesis concludes on achieved results through use of PID controllers upon time-variant type of loads, modeled as perturbations over operation of the dc motor.	en
heal.advisorName	Ιωαννίδου, Μαρία-Παρασκευή	el
heal.committeeMemberName	Μέντζας, Γρηγόριος	el
heal.committeeMemberName	Ιωαννίδου, Μαρία-Παρασκευή	el
heal.committeeMemberName	Θεοδώρου, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Ηλεκτρικών Βιομηχανικών Διατάξεων και Συστημάτων Αποφάσεων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	170 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true