طراحي يك كنترلر فازي براي كنترل زاويه يك ميكرومحرك پيچشيِ دو درجه آزاد در وراي محدوده ناپايداري آن

ميكرومحرك هاي پيچشي داراي طيف وسيعي از كاربردها در سوئيچهاي نوري، نمايشگرها، اينترفرومتري، طيفبيني، تصحيح خطا و تصويربرداريهاي پزشكي مي باشند. به منظور بهبود عملكرد اين سيستم ها، مطلوب است دامنه زاويه كاري آينه ها و فركانس نوسانات آنها افزايش يابد. براي نيل به اين هدف مهم، بايد مقدار فراجهش و زمان نشست در هنگام دنبال كردن فرمان داده شده به سيستم كمينه شود. هدفِ اين مقاله ارائه يك كنترلر فازي بهينه به منظور كنترل زاويه اي يك ميكرومحرك پيچشي در محدوده فراتر از ناپايداري كششي آن است. بدين منظور، يك مدل دو درجه آزادي با در نظر گرفتن هر دو حركت دوراني و خطي ميكرومحرك در نظر گرفته شده است. با استفاده از رويكرد انرژي مبتني بر معادلات لاگرانژ، معادلات ديفرانسيل حاكم بر رفتار ديناميكي سيستم استخراج گرديدند. در قدم بعدي پاسخ استاتيكي سيستم به صورت مختصر مطالعه شد. هم چنين، تاثير ولتاژ و ميرايي مربوط به هر كدام از درجات آزادي بر آستانه ناپايداري مطالعه گرديد. براساس حس و شناخت به دست آمده از مطالعات فوق، قوانين كلامي و قوانين اگر-آن گاه مرتبط با آنها جمع آوري شد. با استفاده از تركيب معروف فازيساز نقطه اي، موتور استنتاج حاصل ضرب و نافازيساز مركز سطح در كنار قوانين اگر-آن گاه به عنوان قلب سيستم فازي، كنترلر فازي طراحي گرديد. كنترلر فازي پيشنهادي براي يك ميكرومحرك خاص مورد آزمايش قرار گرفت. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه ميكرومحرك به كمك كنترلر فازي طراحي شده به خوبي قابليت دنبال كردن فرمان پله مورد نظر را در هر دو حالت قبل و بعد از محدوده ناپايداري كششي داراست. اين قابليت در كنار فراجهش و زمان نشست قابل قبول نشاندهنده كارايي بالاي كنترلر فازي طراحي شده است و انتظار مي رود بتواند به خوبي براي تحليل و بهينهسازي ميكرومحرك هاي پيچشي به منظور بهبود عملكرد ديناميكي آنها مورد استفاده قرار گيرد.