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
چکیده …………………………………………………………………۱

مقدمه ……………………………………………………………………۲

فصل اول: معرفی …………………………………….۴

۱- ۱ تاریخچه ………………………………………………………….۴

۱- ۲ انواع کنترل موتورهای dc ……………………ا……………………………………………………………………….۴
۱- ۱-۲ موتورهای dc کنترل شونده با آرمیچر …………………………………………………………………۴
۱- ۲-۲ موتورهای dc کنترل شونده با میدان ………………………………………………………………….۸
۱- ۳-۲ مقایسه عملکرد موتورهای dc کنترل شونده با آرمیچر و میدان ……………………..۱۰
۱- ۳ ساختار اصلی PLL ……………………………………..ا………………………………………………………………۱۱
۱-۳-۱ ساختار تولید کننده های فرکانسی …………………………………………………………………..۱۱
۲-۳-۱ منابع نویز در PLL ……………………..ا…………………………………………………………………….۱۴

فصل دوم: مدلسازی، اجزا و مدارات الکترونیکی PLL ……………..ا…………………………………..۱۷
۲- ۱ مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………….۱۷
۲- ۲ بلوک دیاگرام کلی PLL همراه با موتور …………………………………………………………………….۱۷
۲- ۳ حلقه های قفل شده فاز ……………………………………………………………………………………………..۱۸
۲- ۱-۳ مدل غیر خطی استاندارد برای PLL های آنالوگ …………………………………………..۱۸
۱-۱-۳-۲ روش های آنالیز غیر خطی برای PLL های کلاسیک ……………………………..۲۰
۲-۱-۳-۲ شرط پایداری در سیستم های کنترل ………………………………………………………۲۱
۳-۱-۳-۲ PLL مرتبه دوم بدون صفر ………………………………………………………………………۲۲

۲- ۲-۳ مدل خطی استاندارد برای PLL های آنالوگ ………………………………………………….۲۴
۲- ۳-۳ PLL با سیگنال های دیجیتالی و تمام دیجیتال ……………………………………………..۲۵
۲- ۴ اجزاء حلقه های قفل شده فاز ………………………………………………………………………………………..۲۷
۲- ۱-۴ آشکار کننده های فاز ……………………………………………………………………………………………..۲۷
۲- ۱-۱-۴ آنالیز آشکار کننده های فاز با XOR ………….ا……………………………………………….۲۸
۲- ۲-۱-۴ نمونه برداری و نگدارنده آشکار کننده های فاز……………………………………………….۳۰
۲- ۲-۴ اسیلاتور کنترل ولتاژ ………………………………………………………………………………………………۳۰
۲- ۳-۴ فیلتر های حلقه آنالوگ…………………………………………………………………………………………….۳۱
۲- ۱-۳-۴ ساخت فیلترهای فعال به کمک تقویت کننده های عملیاتی با بهره واحد……۳۱
۲- ۲-۳-۴ مراحل ساخت ………………………………………………………………………………………………..۳۲
۲- ۳-۳-۴ مثالی از یک فیلتر فعال بکمک تقویت کننده های عملیاتی…………………………..۳۸

فصل سوم: ایجاد فرکانس دقیق توسط کنترل کننده PLL ……………..ا…………………………..۴۱
۳- ۱ مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………….۴۱
۳- ۲ ایجاد فرکانس دقیق در خروجی کنترل کننده…………………………………………………………….۴۲
۳- ۱-۲ مدار تولید مقسم فرکانسی و مبدل موج مربعی…………………………………………………..۴۳
۳- ۲-۲ فیلتر پایین گذر…………………………………………………………………………………………………….۴۴
۳- ۳-۲ اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ…………………………………………………………………………………۴۴
۳- ۴-۲ تعیین مقادیر و رسم نمودار………………………………………………………………………………….۴۴
۳- ۳ تاثیر نویز در سیستم تولید فرکانس………………………………………………………………………………۴۶

فصل چهارم: کاربرد PLL در کنترل دور موتور، شبیه سازی و مقایسه………………………۵۲
۴- ۱ شرحی از سیستم پیشنهادی…………………………………………………………………………………………۵۲
۴- ۲ تابع انتقال سیستم…………………………………………………………………………………………………………۵۳
۴- ۱-۲ آشکار کننده فرکانسی فاز…………………………………………………………………………………….۵۴
۴- ۲-۲ حلقه فیلتر…………………………………………………………………………………………………………….۵۴
۴- ۳-۲ اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ (VCO) ……………ا…………………………………………………….۵۵
۴- ۴-۲ تعیین مقادیر تابع انتقال سیستم………………………………………………………………………….۵۶
۴-۳ شبیه سازی سیستم کنترل VCO…………………….ا………………………………………………………….۵۷
۴- ۴ مقایسه……………………………………………………………………………………………………………………………۷۵

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات………………………………………………………………………………۷۷

۵- ۱ نتیجه گیری………………………………………………………………………….۷۷
۵- ۲ پیشنهادات………………………………………………………………………………۸۰

مراجع
فارسی……………………………………………………….۸۲

مراجع غیر فارسی……………………………………….۸۳

چکیده
امروزه، صنعت کشور، بیش از هر چیز نیازمند نوسازی و به کارگیری نگرش های نوین صنعتی می باشد. روش های کهنه و مرسوم در صنعت کشور، کاهش بهره وری و افت کیفیت را به ارمغان آورده است و این در حالی است که مرزهای صنعت بسرعت در حال گسترش است و اصرار بر روش های سنتی، فاصله ایران را با دنیای صنعتی افزایش خواهد داد.
در این پروژه یکی از روش های سیستم کنترل سرعت موتور DC بررسی شده است. این نوع کنترل، PLL 1 حلقه های قفل شده فاز نامیده می شود. در این روش، کنترل ولتاژ موتور DC از روش جدا سازی انجام شده است. ولتاژ DC ورودی توسط ترانزیستور دوقطبی۲ جدا گردیده است.
PLL یک سیستم کنترلر فرکانسی پایدار است که کاربردهای وسیعی در ارتباطات و کنترل موتورها دارد. در اینجا سیستم PLL با ترکیب VCO 3 و یک مقایسه کننده فاز (آشکار کننده فاز۴) و کانتر قابل برنامه ریزی (تقسیم کننده فرکانسی۵) جایگزین شده است. [۱۱]
پس از معرفی سیستم، مدلسازی آن انجام گردیده و اجزاء و مدارات آن مطرح شده است.
توسط کنترل کننده، فرکانس دقیق ایجاد می شود و در نهایت به همراه کنترل کننده، شبیه سازی مورد نظر انجام می شود و در پایان نتایج شبیه سازی و مقایسه با سایر کنترل کننده ها ارائه می شود.

مقدمه
موتورهای dc کاربردهای وسیعی در صنعت سرعت متغیر، بخاطر مشخصه گشتاور مطلوبشان و سادگی کنترل دارند. در بسیاری کاربردهای حلقه باز۱ تنظیم تحریک موتور موثر است. در فیدبک۲ یا حلقه بسته کنترل برای کارایی بهتر لازم است. که توسط یک سیگنال ثابت و فرمان آنالوگ سیستم فیدبک دست یافتنی است. هر تغییری در سرعت، بوسیله یک سرعت سنج قابل حس است و مقایسه با یک ولتاژ مرجع ثابت، سیستم فیدبک را خواهیم داشت اما این سیستم فیدبک آنالوگ در بعضی کاربردهای تنظیم سرعت بسیار خوب و رضایت بخش نیست و پاسخ دینامیک سریع لازم است. این خصوصیات می تواند با بکار بردن یک سیستم کنترل PLL دست یافتنی باشد.
در روش PLL سرعت موتور به قطار پالس دیجیتال تبدیل شده است، که با قطار پالس دیجیتال مرجع منطبق است. در این روش با Lock کردن روی یک فرکانس مرجع، کنترل دقیق سرعت موتور انجام می شود.
برای کنترل سرعت موتورهای dc ما می توانیم ولتاژهای ترمینال موتور را کنترل کنیم، جداسازی ولتاژ خروجی متناسب با جداسازی فرکانس سوئیچ است و با این روش، ولتاژ ورودی ترمینال موتورها و در نتیجه سرعت موتور قابل تنظیم خواهد بود.
با یک جداکننده، تحریک موتور dc توسط PLL، برای همزمانی دقیق سرعت موتور با یک فرکانس مرجع عملی می شود. ایجاد سرعت متغیر موتور DC با تحریک کردن سیستم کنترل بوسیله یک شبکه فیدبک PLL صورت می گیرد. [۱۱]
بعد از معرفی موتورهای DC ، مشخصه و چگونگی کنترل، به مدلسازی سیستم کنترل سرعت پرداخته و سپسس کنترل کننده را به روش PLL توضیح داده و یک سیستم آزمایشی نتیجه واقعی را برای ارزیابی عمل موتور بدون بار و با بار کامل نشان می دهد.

نتیجه گیری
همانطور که در انواع PLL بحث شد، امکان دیجیتالی حلقه های قفل شده فاز در موتورهای dc شدنی است. تنظیم سرعت دقیق از مزایای سیستم های کنترل PLL می باشد و سیستم توانایی بهبود تلفات که می تواند موجب آشوب شود، را دارد. بعلاوه رفتار سیستم را برای عملکرد بهتر می توان پیشگویی کرد.
سیستم پیشنهادی بسیاری از مزیت های چنین کنترل سرعت دقیق، همزمانی و امکان کنترل دیجیتال، که می تواند اجرای مدار را با هزینه مقرون به صرفه ایجاد کرد، را دارا می باشد.
استفاده از PLL ها برای پیاده سازی تولید کننده های فرکانسی دارای مزایا و معایبی می باشد. از جمله مزایای آن می توان به برنامه ریزی PLL برای تولید ضرایب صحیح اشاره کرد اما از طرفی میزان نویز فاز خروجی در PLL ها به علت کوچک بودن پهنای باند حلقه، تابع نویز فاز VCO بوده و از طرف دیگر وجود فیلتر پایین گذر اجتناب ناپذیر می باشد که باعث محدود شدن پهنای باند و کاهش چشمگیر سرعت همگرایی و افزایش زمان نشست می شود.
یکی از کاربردهای PLL را می توان در تولید کننده های فرکانسی نام برد. این نوع PLL ها برای قفل شدن، کلاکی با یک سیگنال ورودی از یک اختلاف فرکانسی می خواهد. تولید کلاک فرکانسی از یک ورودی فرکانس پایین می باشد. حلقه قفل همانطور که در شکل ۵- ۱ نشان داده شده، یک کلاک در N برابر فرکانس ورودی ایجاد می کند. نکته مهم اینست که N می تواند عدد غیر صحیح باشد و می تواند هارمونیک های مدولاسیون فاز را توسط تنظیم کننده هارمونیک، همانطور که در شکل ۱-۵ نشان داده شده، حذف کند.
از دیگر مزیت های دیگر این نوع کنترل کننده ها کنترل سرعت با تغییر بار می باشد. با افزایش با سرعت موتور دقیقا قابل کنترل است. [۵۲] , [۴۱]

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

آخرین مطالب

مطالب مرتبط