PLL در سیستم های کنترل و بکارگیری آن در کنترل سرعت یک موتور DC – برق

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی برق
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:112
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

PLL در سیستم های کنترل و بکارگیری آن در کنترل سرعت یک موتور DC – برق

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب
عنــوان صفحه
چكيده …………………………………………………………………1

مقدمه ……………………………………………………………………2

فصل اول: معرفي …………………………………….4

1- 1 تاريخچه ………………………………………………………….4

1- 2 انواع كنترل موتورهاي dc ……………………ا……………………………………………………………………….4
1- 1-2 موتورهاي dc كنترل شونده با آرميچر …………………………………………………………………4
1- 2-2 موتورهاي dc كنترل شونده با ميدان ………………………………………………………………….8
1- 3-2 مقايسه عملكرد موتورهاي dc كنترل شونده با آرميچر و ميدان ……………………..10
1- 3 ساختار اصلي PLL ……………………………………..ا………………………………………………………………11
1-3-1 ساختار توليد كننده هاي فركانسي …………………………………………………………………..11
2-3-1 منابع نويز در PLL ……………………..ا…………………………………………………………………….14

فصل دوم: مدلسازي، اجزا و مدارات الكترونيكي PLL ……………..ا…………………………………..17
2- 1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………….17
2- 2 بلوك دياگرام كلي PLL همراه با موتور …………………………………………………………………….17
2- 3 حلقه هاي قفل شده فاز ……………………………………………………………………………………………..18
2- 1-3 مدل غير خطي استاندارد براي PLL هاي آنالوگ …………………………………………..18
1-1-3-2 روش هاي آناليز غير خطي براي PLL هاي كلاسيك ……………………………..20
2-1-3-2 شرط پايداري در سيستم هاي كنترل ………………………………………………………21
3-1-3-2 PLL مرتبه دوم بدون صفر ………………………………………………………………………22

2- 2-3 مدل خطي استاندارد براي PLL هاي آنالوگ ………………………………………………….24
2- 3-3 PLL با سيگنال هاي ديجيتالي و تمام ديجيتال ……………………………………………..25
2- 4 اجزاء حلقه هاي قفل شده فاز ………………………………………………………………………………………..27
2- 1-4 آشكار كننده هاي فاز ……………………………………………………………………………………………..27
2- 1-1-4 آناليز آشكار كننده هاي فاز با XOR ………….ا……………………………………………….28
2- 2-1-4 نمونه برداري و نگدارنده آشكار كننده هاي فاز……………………………………………….30
2- 2-4 اسيلاتور كنترل ولتاژ ………………………………………………………………………………………………30
2- 3-4 فيلتر هاي حلقه آنالوگ…………………………………………………………………………………………….31
2- 1-3-4 ساخت فيلترهاي فعال به كمك تقويت كننده هاي عملياتي با بهره واحد……31
2- 2-3-4 مراحل ساخت ………………………………………………………………………………………………..32
2- 3-3-4 مثالي از يك فيلتر فعال بكمك تقويت كننده هاي عملياتي…………………………..38

فصل سوم: ايجاد فركانس دقيق توسط كنترل كننده PLL ……………..ا…………………………..41
3- 1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….41
3- 2 ايجاد فركانس دقيق در خروجي كنترل كننده…………………………………………………………….42
3- 1-2 مدار توليد مقسم فركانسي و مبدل موج مربعي…………………………………………………..43
3- 2-2 فيلتر پايين گذر…………………………………………………………………………………………………….44
3- 3-2 اسيلاتور كنترل شده با ولتاژ…………………………………………………………………………………44
3- 4-2 تعيين مقادير و رسم نمودار………………………………………………………………………………….44
3- 3 تاثير نويز در سيستم توليد فركانس………………………………………………………………………………46

فصل چهارم: كاربرد PLL در كنترل دور موتور، شبيه سازي و مقايسه………………………52
4- 1 شرحي از سيستم پيشنهادي…………………………………………………………………………………………52
4- 2 تابع انتقال سيستم…………………………………………………………………………………………………………53
4- 1-2 آشكار كننده فركانسي فاز…………………………………………………………………………………….54
4- 2-2 حلقه فيلتر…………………………………………………………………………………………………………….54
4- 3-2 اسيلاتور كنترل شده با ولتاژ (VCO) ……………ا…………………………………………………….55
4- 4-2 تعيين مقادير تابع انتقال سيستم………………………………………………………………………….56
4-3 شبيه سازي سيستم كنترل VCO…………………….ا………………………………………………………….57
4- 4 مقايسه……………………………………………………………………………………………………………………………75

فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهادات………………………………………………………………………………77

5- 1 نتيجه گيري………………………………………………………………………….77
5- 2 پيشنهادات………………………………………………………………………………80

مراجع
فارسي……………………………………………………….82

مراجع غير فارسي……………………………………….83

چكيده
امروزه، صنعت كشور، بيش از هر چيز نيازمند نوسازي و به كارگيري نگرش هاي نوين صنعتي مي باشد. روش هاي كهنه و مرسوم در صنعت كشور، كاهش بهره وري و افت كيفيت را به ارمغان آورده است و اين در حالي است كه مرزهاي صنعت بسرعت در حال گسترش است و اصرار بر روش هاي سنتي، فاصله ايران را با دنياي صنعتي افزايش خواهد داد.
در اين پروژه يكي از روش هاي سيستم كنترل سرعت موتور DC بررسي شده است. اين نوع كنترل، PLL 1 حلقه هاي قفل شده فاز ناميده مي شود. در اين روش، كنترل ولتاژ موتور DC از روش جدا سازي انجام شده است. ولتاژ DC ورودي توسط ترانزيستور دوقطبي2 جدا گرديده است.
PLL يك سيستم كنترلر فركانسي پايدار است كه كاربردهاي وسيعي در ارتباطات و كنترل موتورها دارد. در اينجا سيستم PLL با تركيب VCO 3 و يك مقايسه كننده فاز (آشكار كننده فاز4) و كانتر قابل برنامه ريزي (تقسيم كننده فركانسي5) جايگزين شده است. [11]
پس از معرفي سيستم، مدلسازي آن انجام گرديده و اجزاء و مدارات آن مطرح شده است.
توسط كنترل كننده، فركانس دقيق ايجاد مي شود و در نهايت به همراه كنترل كننده، شبيه سازي مورد نظر انجام مي شود و در پايان نتايج شبيه سازي و مقايسه با ساير كنترل كننده ها ارائه مي شود.

مقدمه
موتورهاي dc كاربردهاي وسيعي در صنعت سرعت متغير، بخاطر مشخصه گشتاور مطلوبشان و سادگي كنترل دارند. در بسياري كاربردهاي حلقه باز1 تنظيم تحريك موتور موثر است. در فيدبك2 يا حلقه بسته كنترل براي كارايي بهتر لازم است. كه توسط يك سيگنال ثابت و فرمان آنالوگ سيستم فيدبك دست يافتني است. هر تغييري در سرعت، بوسيله يك سرعت سنج قابل حس است و مقايسه با يك ولتاژ مرجع ثابت، سيستم فيدبك را خواهيم داشت اما اين سيستم فيدبك آنالوگ در بعضي كاربردهاي تنظيم سرعت بسيار خوب و رضايت بخش نيست و پاسخ ديناميك سريع لازم است. اين خصوصيات مي تواند با بكار بردن يك سيستم كنترل PLL دست يافتني باشد.
در روش PLL سرعت موتور به قطار پالس ديجيتال تبديل شده است، كه با قطار پالس ديجيتال مرجع منطبق است. در اين روش با Lock كردن روي يك فركانس مرجع، كنترل دقيق سرعت موتور انجام مي شود.
براي كنترل سرعت موتورهاي dc ما مي توانيم ولتاژهاي ترمينال موتور را كنترل كنيم، جداسازي ولتاژ خروجي متناسب با جداسازي فركانس سوئيچ است و با اين روش، ولتاژ ورودي ترمينال موتورها و در نتيجه سرعت موتور قابل تنظيم خواهد بود.
با يك جداكننده، تحريك موتور dc توسط PLL، براي همزماني دقيق سرعت موتور با يك فركانس مرجع عملي مي شود. ايجاد سرعت متغير موتور DC با تحريك كردن سيستم كنترل بوسيله يك شبكه فيدبك PLL صورت مي گيرد. [11]
بعد از معرفي موتورهاي DC ، مشخصه و چگونگي كنترل، به مدلسازي سيستم كنترل سرعت پرداخته و سپسس كنترل كننده را به روش PLL توضيح داده و يك سيستم آزمايشي نتيجه واقعي را براي ارزيابي عمل موتور بدون بار و با بار كامل نشان مي دهد.

نتيجه گيري
همانطور كه در انواع PLL بحث شد، امكان ديجيتالي حلقه هاي قفل شده فاز در موتورهاي dc شدني است. تنظيم سرعت دقيق از مزاياي سيستم هاي كنترل PLL مي باشد و سيستم توانايي بهبود تلفات كه مي تواند موجب آشوب شود، را دارد. بعلاوه رفتار سيستم را براي عملكرد بهتر مي توان پيشگويي كرد.
سيستم پيشنهادي بسياري از مزيت هاي چنين كنترل سرعت دقيق، همزماني و امكان كنترل ديجيتال، كه مي تواند اجراي مدار را با هزينه مقرون به صرفه ايجاد كرد، را دارا مي باشد.
استفاده از PLL ها براي پياده سازي توليد كننده هاي فركانسي داراي مزايا و معايبي مي باشد. از جمله مزاياي آن مي توان به برنامه ريزي PLL براي توليد ضرايب صحيح اشاره كرد اما از طرفي ميزان نويز فاز خروجي در PLL ها به علت كوچك بودن پهناي باند حلقه، تابع نويز فاز VCO بوده و از طرف ديگر وجود فيلتر پايين گذر اجتناب ناپذير مي باشد كه باعث محدود شدن پهناي باند و كاهش چشمگير سرعت همگرايي و افزايش زمان نشست مي شود.
يكي از كاربردهاي PLL را مي توان در توليد كننده هاي فركانسي نام برد. اين نوع PLL ها براي قفل شدن، كلاكي با يك سيگنال ورودي از يك اختلاف فركانسي مي خواهد. توليد كلاك فركانسي از يك ورودي فركانس پايين مي باشد. حلقه قفل همانطور كه در شكل 5- 1 نشان داده شده، يك كلاك در N برابر فركانس ورودي ايجاد مي كند. نكته مهم اينست كه N مي تواند عدد غير صحيح باشد و مي تواند هارمونيك هاي مدولاسيون فاز را توسط تنظيم كننده هارمونيك، همانطور كه در شكل 1-5 نشان داده شده، حذف كند.
از ديگر مزيت هاي ديگر اين نوع كنترل كننده ها كنترل سرعت با تغيير بار مي باشد. با افزايش با سرعت موتور دقيقا قابل كنترل است. [52] , [41]

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت