كنترل سرعت زاويه اي در موتور پله اي تركيبي با استفاده از نامساوي ماتريس خطي

Angular speed control in a hybrid stepper motor using linear matrix inequality

در اين مقاله، روش كنترلي جديد بر پايه نامساوي ماتريس خطي براي كنترل سرعت موتور پله اي تركيبي به كار برده شده است. روش پيشنهادي بر پايه معيار لياپانوف اثبات شده است و درجه آزادي بيشتري نسبت به كنترل ‍ كننده هاي مقاوم مرسوم دارد. سيستم با استفاده از اين روش، بهتر كنترل مي شود. روش پيشنهادي در برابر عدم قطعيت پارامترهاي موتور پله اي تركيبي و نيز اغتشاش هاي وارد بر آن، بسيار مقاوم است. همچنين در اين روش، اثر تغييرات سريع سرعت مرجع موتور پله اي تركيبي در نظر گرفته شده است تا كنترل كننده، رديابي موثرتري داشته باشد. روش كنترلي پيشنهادي در چند سناريو با در نظر گرفتن عدم قطعيت پارامترها و اغتشاش هاي مختلف با كنترل كننده PI خودتنظيم و كنترل كننده PI مقايسه شده است كه ضرايب آن با استفاده از روش زيگلر - نيكولز به دست آمده اند. با توجه به نتايج، كنترل كننده پيشنهادي، عملكرد مطلوب تري نسبت به ساير كنترل كنندهاي ذكرشده در برابر اغتشاشات و عدم قطعيت پارامترها دارد. شبيه سازي در نرم افزار متلب انجام شده است.

In this paper, a new control method based on the linear matrix inequality is used to control the speed of a hybrid stepper motor. The proposed method is proved based on the Lyapunov criterion. The proposed method has a higher degree of freedom than conventional robust controllers, which can be used to better control the system. The proposed method also exhibits high robustness against the uncertainty of the hybrid stepper motor parameters as well as the applied disturbances. Also in this method, the effect of rapid changes in the reference speed of the hybrid stepper motor are considered so that the controller can have more effective tracking. The proposed control method is compared with the Self-tuning PI controller and PI (Ziegler-Nichols) controller in multiple scenarios considering the uncertainty of the parameters and different disturbances. The obtained results indicate that the proposed controller has a better performance against the disturbances and uncertainty of the parameters in comparison with the abovementioned controllers. It should be noted that the simulations have been performed in Matlab.