مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی کنترل‌کننده PID تطبیقی مدل مرجع برای سیستم جرم-فنر-دمپر

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسنده
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، مجتمع آموزش عالی فنی و مهندسی اسفراین
چکیده
این مقاله به طراحی کنترل‌کننده تناسبی-انتگرالی-مشتقی تطبیقی برای یک سیستم مکانیکی جرم-فنر-دمپر متمرکز است. برای مدل‌سازی سیستم تحت مطالعه، از قانون دوم نیوتن بهره گرفته شده و تابع تبدیل آن استخراج می‌گردد. با توجه به اینکه پارامترهای سیستم دارای عدم قطعیت می‌باشند، برای رسیدن به هدف ردیابی ورودی مطلوب از روش تطبیقی مبتنی بر مدل مرجع برای تنظیم ضرایب کنترل‌کننده استفاده شده و با استفاده از قاعده MIT، قوانین تطبیق استخراج می‌شوند. شبیه‌سازی و اعمال کنترل‌کننده طراحی شده برای سیستم تحت مطالعه نشان می‌دهد که کنترل‌کننده طراحی شده توانسته است هدف ردیابی ورودی مطلوب را به خوبی فراهم سازد به‌طوری که در دو حالت نامی و وجود عدم قطعیت در سیستم، خروجی سیستم توانسته است ورودی مطلوب را بدون خطای حالت ماندگار و با سرعت مناسبی دنبال نماید

موضوعات


عنوان مقاله English

A Model Reference Adaptive PID Control Design for a Mass-Spring-Damper System

چکیده English

This article presents the design of an adaptive Proportional-Integral-Derivative (PID) controller for a Mass-Spring-Damper mechanical system. The modeling of the system is conducted using Newton's second law, from which the transfer function is derived. Given the uncertainties associated with the system parameters, an adaptive method based on a reference model is employed to adjust the controller coefficients. The adaptation laws are formulated based on the MIT rule. The results from simulations and applications of the designed controller demonstrate its effectiveness in tracking the reference input. Under both nominal conditions and in the presence of uncertainties, the system output follows the reference input without steady-state error and at an appropriate speed