میکروصفحه‌های دایره‌ای با توجه به هندسه‌ی خاصی که دارند، در سیستم‌های میکروالکترومکانیکی مانند میکروپمپ‌‌ها و مبدل‌های فراصوتی، مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از مهم‌ترین مشکل‌های کار با میکرومحرک‌های الکترواستاتیک، وقوع پدیده‌ی ناپایداری کششی است که مانع از ایجاد جابجایی‌های بزرگ می‌شود. با طراحی کنترل‌کننده‌ی مناسب، می‌توان میکرومحرک را در موقعیت‌های فراتر از ناپایداری کششی نیز پایدار کرد. در این پژوهش، کنترل موقعیت میکرومحرک الکترواستاتیکی تشکیل‌شده از دو صفحه‌ی دایره‌ای با تکیه‌گاه گیردار، مورد نظر است. این کار با هدف افزایش بازه‌ی حرکتی میکرومحرک و تسریع در اجرای فرمان، انجام می‌شود. با توجه به عدم قطعیت مقادیر پارامترهای مسئله و به‌منظور در نظر گرفتن خطای مدل‌سازی، از کنترل‌کننده‌ی فازی استفاده شده است. ابتدا با فرض غالب بودن مود اول ارتعاشات و با استفاده از روش لاگرانژ، معادله‌ی حاکم بر ارتعاشات صفحه‌ها به دست آمده است. با استفاده از شبیه‌سازی‌های استاتیکی و دینامیکی مسئله، پایگاه قواعد فازی نوشته شده است. به‌منظور تسریع در اجرای فرمان کنترلی، ضرایب کنترل‌کننده‌ی فازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک، بهینه شده‌اند. در انتها، با تکرار فرایند بهینه‌سازی برای موقعیت‌های مختلف میکرومحرک، رابطه‌ای برای بیشینه‌ی ولتاژ اعمال‌شده برحسب موقعیت موردنظر، به دست آمده است. عملکرد کنترل‌کننده‌ی فازی به همراه رابطه‌ی به دست آمده، هنگام اجرای فرمان‌های پله، پله‌ی چندگانه و چیرپ ترسیم شده است. نتایج به دست ‌آمده نشان می‌دهند که اهداف پژوهش به‌خوبی برآورده شده‌اند.

واژه‌های کلیدی: جفت میکروصفحه‌ی دایره‌ای، پایدارسازی ورای ناپایداری کششی، کنترل فازی، بهینه‌سازی، محرک الکترواستاتیکی

متن کامل [PDF 1201 kb]   (5669 دریافت)