اراﺋﻪ ﻳﻚ ﻣﺪل ﺟﺪﻳﺪ ﻣﻮﺗﻮر DCدر Simulinkو ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ ﻣﺪل ﻧﺮم اﻓﺰار ﺳﺮوش روﺳﺘﺎﻳﻲ ﺑﺨﺶ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺑﺮق داﻧﺸﻜﺪه ﻓﻨﻲ و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ داﻧﺸﮕﺎه ﺷﻬﻴﺪ ﺑﺎﻫﻨﺮ ﻛﺮﻣﺎن Soroush.r59@gmail.com ﺳﻴﺪ ﺣﻤﻴﺪ رﺿﺎ ﺷﻤﺲ دﻳﻦ ﺑﺨﺶ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﺑﺮق داﻧﺸﻜﺪه ﻓﻨﻲ و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ داﻧﺸﮕﺎه ﺷﻬﻴﺪ ﺑﺎﻫﻨﺮ ﻛﺮﻣﺎن Hamid.shamsdin@gmail.com ﭼﻜﻴﺪه: در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻫﺎي ﻧﺮم اﻓﺰار Simulinkدر ﻣﺪل ﺳﺎزي و ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺳﻴﺴـﺘﻢ ﻫـﺎي دﻳﻨـﺎﻣﻴﻜﻲ ،ﻣـﺪل ﺟﺪﻳﺪي از ﻣﻮﺗﻮر DCاراﺋﻪ ﺧﻮاﻫﺪﺷﺪ .در ﺳﺎﺧﺖ اﻳـﻦ ﻣـﺪل از ﻣﻌـﺎدﻻت ﺣﺎﻟـﺖ و اﻣﻜﺎﻧـﺎت S-Functionﻧـﺮم اﻓـﺰار Simulinkﺑﻬﺮه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ وﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه ،ﺑﺎ ﻣﺪل ﻣﺎﺷﻴﻦ DCﻧﺮم اﻓﺰار Simulinkﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﮔﺸﺘﻪ و دﻗﺖ و ﻛﺎراﻳﻲ آن در ﺣﺎﻻت ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﻨﺠﻴﺪه ﺷﺪه وﻣﺰﻳﺖ ﻫﺎي ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه ﺑﺮرﺳﻲ ﺧﻮاﻫـﺪ ﺷـﺪ .درﻧﻬﺎﻳـﺖ ﺑـﺎ ﻧﮕـﺎﻫﻲ ﺑـﻪ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻮﺗﻮر ،DCﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه در ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ،ﻣﻮرد آزﻣﺎﻳﺶ ﻗﺮار ﺧﻮاﻫﺪﮔﺮﻓﺖ. واژﮔﺎن ﻛﻠﻴﺪي :ﻣﻮﺗﻮر ،Simulink ،DCﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻟﺖ ،ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ -1ﻣﻘﺪﻣﻪ ﺑﻪ دﻟﻴﻞ ﻣﺤﺪودﻳﺖ ﻫﺎ و ﻣﺸﻜﻼت ﻧﺎﺷﻲ از زﻣﺎن ،اﻣﻜﺎﻧﺎت و ﺳﺮﻣﺎﻳﻪ در ﻃﺮاﺣﻲ ،ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺳﺎزي و ﺳﺎﺧﺖ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫـﺎ، اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎي ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي در ﻃﺮاﺣﻲ و ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻣﺮي اﺟﺘﻨﺎب ﻧﺎﭘﺬﻳﺮ اﺳﺖ .در اﻳﻦ ﻣﻴﺎن از ﺧﻴﻞ ﻋﻈﻴﻢ ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎي ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﻛﻪ ﻫﺮ ﻛﺪام در ﺷـﺎﺧﻪ اي از ﻋﻠـﻮم ﺑـﻪ ﻛـﺎر ﻣـﻲ آﻳﻨـﺪ .ﻧـﺮم اﻓـﺰار Simulinkو ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﻫﺎي ﺑﻠﻮﻛﻲ ﻣﺮﺗﺒﻂ ﺑﺎ آن داراي ﻗﺪرت و ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ اﻧﻌﻄﺎف ﻓﺮاواﻧﻲ در ﻃﺮاﺣﻲ ،ﻣﺪل ﺳﺎزي ،ﺗﺤﻠﻴﻞ و ﺷـﺒﻴﻪ ﺳـﺎزي ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ .ﺑﺨﺶ زﻳﺎدي از ﻗﺎﺑﻠﻴﺘﻬﺎي اﻳﻦ ﻧﺮم اﻓﺰار ﻧﺎﺷﻲ از ﭘﻴﻮﻧﺪ و اﻣﻜـﺎن ﺑـﻪ ﻛـﺎرﮔﻴﺮي اﺑﺰارﻫـﺎي ﻣﻮﺟـﻮد در ﺑﺴﺘﻪ ﻧﺮم اﻓﺰاري MATLABﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ .در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻗﺎﺑﻠﻴﺘﻬﺎ و اﺳﺘﻔﺎده از اﻣﻜﺎﻧﺎت ﻣﻮﺟﻮد در ﻧﺮم اﻓـﺰار Simulinkﻣﺪﻟﻲ ﻧﻮ از ﻣﻮﺗﻮر DCاراﺋﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﻧﻴﺎز ﻓﺮاﻳﻨﺪﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺻﻨﻌﺘﻲ و ﺗﺠﺎري ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﻫﺎي ﻣﺘﻐﻴﺮ و ﺳِﺮو ﻣﻮﺗﻮرﻫـﺎ ،دﻟﻴـﻞ ﺗﻮﺟـﻪ ﺑـﻪ ﻣﻮﺗﻮرﻫـﺎي DC ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ .از دو دﺳﺘﻪ ﺳِﺮو ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ DC ،و ،ACﻫﺮ ﻛﺪام ﻣﺰاﻳﺎ و ﻣﻌﺎﻳﺐ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺧﻮد را دارﻧﺪ .ﻣﻮﺗﻮرﻫـﺎي DCداراي ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻣﺘﻐﻴﺮ ﻫﺴﺘﻨﺪ و اﻣﻜﺎن اﻳﺠﺎد ﺗﻐﻴﻴﺮات وﺳﻴﻊ ﺳﺮﻋﺖ را ﺑﺮاﺣﺘﻲ ﻣﻴﺴﺮ ﻣﻲ ﺳﺎزﻧﺪ .ﻫﻤﭽﻨـﻴﻦ ﮔﺸـﺘﺎور راه اﻧﺪازي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي DCﻧﺴﺒﺘﺎً زﻳﺎد ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ و اﻳﻦ ﺧﺎﺻﻴﺖ در ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي DCﺳﺮي ،اﺳـﺘﻔﺎده از آﻧﻬـﺎ را در ﺣﻤـﻞ و ﻧﻘﻞ اﻣﻜﺎن ﭘﺬﻳﺮ ﻛﺮده اﺳﺖ.در ﻣﻘﺎﺑﻞ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي DCاز اﻧﻮاع ACﺳﻨﮕﻴﻦ ﺗﺮ و ﮔﺮاﻧﺘﺮ ﻫﺴﺘﻨﺪ؛ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﻪ دﻟﻴـﻞ وﺟـﻮد ﻛﻤﻮﺗﺎﺗﻮرﻫﺎ و ﺟﺎروﺑﻚ ﻫﺎ ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي DCدر ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎد ﭼﻨﺪان ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻧﻤﻲ ﺑﺎﺷـﻨﺪ؛ ﺑﻌـﻼوه ﻧﻴﺎزﻣﻨـﺪ ﺳـﺮوﻳﺲ و ﻣﺮاﻗﺒﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻫﺴﺘﻨﺪ.ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ACﺑﺮ ﺧﻼف اﻧﻮاع DCﺳﺒﻜﺘﺮ ) 20ﺗﺎ 40درﺻﺪ( و ارزاﻧﺘـﺮ ﻫﺴـﺘﻨﺪ وﻟـﻲ روش ﻫـﺎي ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ در آﻧﻬﺎ ﺑﺴﻴﺎر ﭘﻴﭽﻴﺪه و ﮔﺮان اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﻣﻴﻜﺮوﭘﺮوﺳﺴﻮرﻫﺎ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻣﺒﺪل ﻫـﺎي ﻛﻠﻴـﺪزﻧﻲ ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺎﻻ ﭘﻴﺎده ﺳﺎزي ﺷﻮد.ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﻫﻤﻴﺖ ﺳﺮو ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ،DCدر اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺮ روي ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺧﺮوﺟﻲ ﺗﺄﻛﻴـﺪ ﺑﻴﺸﺘﺮي ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ و ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﺧﺮوﺟﻲ ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲ ﺷـﻮد.ﺑـﻪ ﻣﻨﻈـﻮر ﻣﻄﺎﻟﻌـﻪ و ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ و ﺳﺮو ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي DCﻣﻲ ﺗﻮان از ﺑﻠﻮك ﻣﺎﺷـﻴﻦ DCﻧـﺮم اﻓـﺰار Simulink ﻫﻢ ﺑﻬﺮه ﮔﺮﻓﺖ وﻟﻲ اﻳﻦ ﺑﻠﻮك ﺑﻪ دﻻﻳﻞ زﻳﺮ ﮔﺰﻳﻨﻪ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ ﺑﻪ ﺷﻤﺎر ﻧﻤﻲ آﻳﺪ: • ﺳﺮﻋﺖ ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي در ﺑﻠﻮك ﻣﺎﺷﻴﻦ DCﺑﺴﻴﺎر ﭘﺎﻳﻴﻦ اﺳﺖ. • ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر ،ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﺑﺴﻴﺎر ﻛﻨﺪ و در ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎرﻫﺎي ﺑﻴﺶ از 3 N.mﻋﻤﻼً ﻏﻴﺮ ﻣﻤﻜﻦ ﻣﻲ ﮔﺮدد. • در ﭘﺮوژه ﻫﺎي واﻗﻌﻲ ﻛﻪ در آن ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﺗﺼﺎدﻓﻲ ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر ﻣﻮاﺟﻪ ﻫﺴﺘﻴﻢ ﻧﻤﻲ ﺗﻮان از آن اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد. ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ اﻳﻦ ﻋﻮاﻣﻞ ،دﻟﻴﻞ اراﺋﻪ اﻳﻦ ﻣﺪل ﺟﺪﻳﺪ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ ﻛﻪ در رﻓﻊ اﻳﻦ ﻣﺸﻜﻼت ﺑﺴﻴﺎر ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ. در اداﻣﻪ ﻣﻘﺎﻟﻪ در ﺑﺨﺶ دوم ﻧﺤﻮه ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﻳﻚ ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺑﺮرﺳﻲ ﺷـﺪه اﺳـﺖ .در ﺑﺨـﺶ ﺳـﻮم ﭼﮕﻮﻧﮕﻲ ﭘﻴﺎده ﺳﺎزي ﻧﺮم اﻓﺰاري ﻃﺮح و در ﺑﺨﺶ ﭼﻬﺎرم ﺻﺤﺖ ﻛﺎرﻛﺮد و ﻛﺎراﻳﻲ ﻣﺪل اراﻳﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ .در ﺑﺨﺶ ﭘﻨﺠﻢ ﺑﺎ ﻧﮕﺎﻫﻲ ﺑﻪ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻮﺗﻮر DCﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه در ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ﺑﻪ ﻛﺎ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه و ﻧﻬﺎﻳﺘـﺎً در ﻓﺼﻞ ﺷﺸﻢ ﻧﺘﻴﺠﻪ ﮔﻴﺮي از ﻣﻘﺎﻟﻪ اراﺋﻪ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ. - 2ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﺣﺎﻻت ﭘﺎﻳﺪار و ﮔﺬراي ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ -1-2ﺑﺮرﺳﻲ ﺣﺎﻟﺖ ﭘﺎﻳﺪار ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺷﻜﻞ -1ﻣﺪار ﻣﻌﺎدل ﺣﺎﻟﺖ ﭘﺎﻳﺪار ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺷﻜﻞ -2ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻳﻚ ﻣﻮﺗﻮر DC ﺷﻜﻞ 1ﻣﺪار ﻣﻌﺎدل ﺣﺎﻟﺖ ﭘﺎﻳﺪار ﻳﻚ ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ.در ﺷﻜﻞ Rf ،1و Lfﻣﻘﺎوﻣـﺖ و اﻧﺪوﻛﺘﺎﻧﺲ ﺳﻴﻢ ﭘﻴﭻ ﻣﻴﺪان و Raو Laﻣﻘﺎوﻣﺖ و اﻧﺪوﻛﺘﺎﻧﺲ ﺳﻴﻢ ﭘﻴﭻ آرﻣﻴﭽﺮ اﺳﺖ Ea .وﻟﺘﺎژ ﺳﺮﻋﺖ ﻳﺎ ﻧﻴـﺮوي ﺿـﺪ ﻣﺤﺮﻛﻪ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ در ﻣﺪار آرﻣﻴﭽﺮ اﻟﻘﺎ ﻣﻲ ﺷﻮد .ﭘﺎﻳﺎﻧﻪ ﻫﺎي اﻳﻦ ﻣﻮﺗﻮر DCﺑﺎ دو ﻣﻨﺒﻊ DCﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ ﺑﺎ ﻋﻨـﻮان ﻫﺎي Vfو Vaﺗﻐﺬﻳﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد و Ifو Iaﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺪار ﻣﻴﺪان و ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺪار آرﻣﻴﭽﺮ ﻣﻲ ﺑﺎﺷـﺪ.ﺷـﺎر ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴـﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪي ﻣﺪار ﻣﻴﺪان ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑـﻪ ﻣﺤـﺪودﻳﺖ ﻫـﺎي ﻣﻨﺤﻨـﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴـﻲ ﻣﻮﺗـﻮر DCﺗﻌﻴـﻴﻦ ﻣـﻲ ﮔـﺮدد .ﻣﻨﺤﻨـﻲ ﻫـﺎي ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع ﻣﺎده ﺑﻜﺎر رﻓﺘﻪ در ﻣﺎﺷﻴﻦ ،ﻣﻘﺪار ﺷﺎر ﺗﻮﻟﻴﺪي را ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﺟﺮﻳﺎن ﺗﺤﺮﻳﻚ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﻣﻲ دﻫﻨﺪ.ﺷﻜﻞ 2ﻳﻚ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻧﻮﻋﻲ ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر DCﺑﺎ ﺻﺮﻓﻨﻈﺮ از اﺛﺮ ﻋﻜﺲ اﻟﻌﻤﻞ ﻋﺮﺿﻲ آرﻣﻴﭽﺮ را ﻧﺸﺎن ﻣـﻲ دﻫـﺪ .اﻳـﻦ ﻣﻨﺤﻨﻲ در ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺛﺎﺑﺖ ω0رﺳﻢ ﺷﺪه اﺳﺖ.در ﺣﺎﻟﺖ ﭘﺎﻳﺪار ﺑﺎ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻮدن Vfﺟﺮﻳﺎن ﺛﺎﺑﺘﻲ از ﻣﺪار ﻣﻴـﺪان ﻣـﻲ ﮔﺬرد و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺷﺎر ﻗﻄﺐ ﻫﺎ ﺛﺎﺑﺖ اﺳﺖ .در ﻫﻤﻴﻦ ﺣﺎل در ﻣﺪار آرﻣﻴﭽﺮ رواﺑﻂ زﻳﺮ ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در آﻧﻬﺎ ﭘـﺎراﻣﺘﺮ Kaﻋﺪد ﺛﺎﺑﺘﻲ اﺳﺖ و ﺑﻪ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﺳﻴﻢ ﭘﻴﭽﻲ ﻣﻮﺗﻮر DCﺑﺴﺘﮕﻲ دارد: . )(1 Ea = K aϕ d ωm )(2 Td = K aϕ d I a )(3 Ia=(Va – Ea) / Ra ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻮدن وﻟﺘﺎژ ﭘﺎﻳﺎﻧﻪ ﻫﺎي ﻣﺪار ﺗﺤﺮﻳﻚ ،Vfﺑﺎﻋﺚ ﻋﺒﻮر ﺟﺮﻳﺎن ﺛﺎﺑﺘﻲ از ﻣﺪار ﻣﻴﺪان ﻣﻲ ﺷﻮد و از آﻧﺠﺎ ﺷﺎر ﻗﻄـﺐ ﻫﺎ ، ϕdﻣﻘﺪار ﺛﺎﺑﺘﻲ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮدودر ﻧﺘﻴﺠﻪ در رواﺑﻂ 1ﺗﺎ 3ﭘﺎراﻣﺘﺮ K aϕdﻋﺪد ﺛﺎﺑﺘﻲ ﺧﻮاﻫـﺪ ﺑـﻮد ﻛـﻪ ﺑـﺎ Kmﻧﻤـﺎﻳﺶ ﻣﻲ ﻳﺎﺑﺪ ودر ﻧﻬﺎﻳﺖ رواﺑﻂ اﺻﻠﻲ ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻣﻄﺮح ﻣﻲ ﮔﺮدد: )(4 K m = K aϕ d )(5 E a = K mω m )(6 Td = K m I a ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ رواﺑﻂ 5و 6ﺑﺎ داﺷﺘﻦ ﻣﻘﺪار Kmﺗﻤﺎﻣﻲ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖ ﭘﺎﻳﺪار ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ .ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ راﺑﻄﻪ 4ﺑﺮاي ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ Kmﺑﻪ ﻣﻘﺪار ϕ dاﺣﺘﻴﺎج دارﻳﻢ و ﺑﺪﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮر از ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻣﻮﺗﻮر DCاﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﻛﻨﻴﻢ .ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﺷﻜﻞ 2و راﺑﻄﻪ 4و ﺑﺎ ﻓﺮض ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻮدن Vfدارﻳﻢ: Km= ea0 / ω m 0 )(7 ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻨﺤﻨﻲ ﺷﻜﻞ 2ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺪار ﻣﻴﺪان اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﺷﺪه و ﻣﻘﺪار ea 0ﻣﻌﺎدل آن در ﻣﻨﺤﻨﻲ ﺑﺮ ω m 0 ﻛﻪ ﻣﻨﺤﻨﻲ ،ﺗﺤﺖ آن ﺳﺮﻋﺖ رﺳﻢ ﺷﺪه اﺳﺖ ،ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﮔﺮدد ﺗﺎ Kmﺑﺪﺳﺖ آﻳﺪ ].[1 -2-2ﺑﺮرﺳﻲ ﺣﺎﻟﺖ ﮔﺬراي ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺑﺮاي ﺑﺮرﺳﻲ ﺣﺎﻟﺖ ﮔﺬراي ﻳﻚ ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ از ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻟﺖ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﮔﺮدد .ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔـﺮﻓﺘﻦ Iaﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ و ωmﺳﺮﻋﺖ ﺧﺮوﺟﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﺣﺎﻟﺖ ،ﻣﺪل ﻓﻀﺎي ﺣﺎﻟﺖ ﻳﻚ ﻣﻮﺗـﻮر DCﺑـﻪ ﺷـﻜﻞ زﻳـﺮ ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ: )(8 ⎤ ⎡I ⎥ X =⎢ a ⎦ ⎣ω m )(9 ⎤ ⎡V ⎥U = ⎢ a ⎦ ⎣TL ⎤ ⎥ 0 ⎥ ×U ⎥− 1 ⎦⎥ J m )(10 ⎤ − Km ⎡1 ⎢L ⎥ La ⎥× X + ⎢ a ⎥ − Bm ⎢0 ⎣⎢ ⎦⎥ J m ⎡ − Ra ⎢ L X =⎢ a ⎢ Km ⎢⎣ J m • ⎤ ⎡1 0 ⎢= Y ⎥× X ⎦ ⎣0 1 )(11 ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﻮﺟﻮد در رواﺑﻂ 8ﺗﺎ 11ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از: ﺿﺮﻳﺐ اﺻﻄﻜﺎك وﻳﺴﻜﻮز N ⋅S ) m ( Bm اﻳﻨﺮﺳﻲ ﺑﺎر و ﻣﻮﺗﻮر ) J m ( Kgm 2 ﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ )I a ( A ﻣﻘﺎوﻣﺖ آرﻣﻴﭽﺮ )Ra (Ω وﻟﺘﺎژ ﭘﺎﻳﺎﻧﻪ آرﻣﻴﭽﺮ )Va (v ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺧﺮوﺟﻲ اﻧﺪوﻛﺘﺎﻧﺲ آرﻣﻴﭽﺮ ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر rad ) s ( ωm ) La ( H )TL ( N .m رواﺑﻂ 1ﺗﺎ 11ﻣﻌﺎدﻻت اﺳﺎﺳﻲ ﺑﺮاي ﻣﺪﻟﺴﺎزي ﺣﺎﻟﺖ ﭘﺎﻳﺪار و ﮔﺬراي ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﺑﻪ ﺷﻤﺎر ﻣﻲ آﻳﻨﺪ].[2 -3ﭘﻴﺎده ﺳﺎزي ﻧﺮم اﻓﺰاري ﻣﺪل ﻣﻮﺗﻮر DCﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از Simulink ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺳﺎﺧﺖ ﻣﺪل ﻣﻮﺗﻮر DCاز رواﺑﻂ 1ﺗﺎ 11اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﮔﺮدد .در ﭘﻴﺎده ﺳﺎزي اﻳﻦ ﻣﻌـﺎدﻻت از ﻧـﺮم اﻓـﺰار Simulinkاز ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎي ﺟﺎﻧﺒﻲ MATLABﺑﻬﺮه ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ .ﺷﻜﻞ 3ﻣﺪل ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﺑـﺮاي ﻣﻮﺗـﻮر DCرا در ﻧﺮم اﻓﺰار Simulinkﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ .در ﺗﻮﺿﻴﺢ ﺷﻜﻞ 3ﻣﻲ ﺑﺎﻳﺴﺖ ﻳﺎدآور ﺷﺪ ﻛﻪ در ﻗﺴﻤﺖ ﻣـﺪار آرﻣﻴﭽـﺮ و ﻣـﺪار ﻣﻴﺪان از ﺗﻌﺪادي ﺑﻠﻮك ﻫﺎي ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺑﻠﻮﻛﻲ ﻗﺪرت اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ Kmﻣﻮﺗﻮر ﺑـﺎ اﺳـﺘﻔﺎده از ﺑﻠـﻮك ﻫـﺎي اﻧﺪازه ﮔﻴﺮ ﺟﺮﻳﺎن در ﻣﺪار ﻣﻴﺪان ،ﺟﺪول ﺟﺴﺘﺠﻮ و ﺑﻠﻮك ﺑﻬﺮه ،ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آﻳـﺪ .ﺟـﺪول ﺟﺴـﺘﺠﻮ ﺑـﺮ اﺳـﺎس داده ﻫـﺎي ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﻨﻈـﻴﻢ ﮔﺸـﺘﻪ اﺳـﺖ و ﺑﻠـﻮك ﺑﻬـﺮه ﻣﻘـﺪار ﻋﻜـﺲ ﺳـﺮﻋﺖ ω0ﻛـﻪ ﻣﻨﺤﻨـﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﺗﺤﺖ آن رﺳﻢ ﺷﺪه اﺳﺖ را در ﺑﺮ دارد .ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ Kmﺑﺮ اﺳﺎس ﺷﻜﻞ 2و راﺑﻄﻪ 7اﻧﺠﺎم ﻣﻲ ﺷـﻮد )ﺑـﺎ ﻓـﺮض ﺛﺎﺑﺖ ﺑﻮدن Vfو .(Ifﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﭘﻴﺎده ﺳﺎزي ﺣﺎﻟﺖ ﮔﺬراي ﻣﻮﺗﻮر DCﻣﻲ ﺑﺎﻳﺴﺖ ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻟﺖ آن ﺣﻞ ﺷﻮد )رواﺑﻂ 8ﺗﺎ (11؛ از اﻳﻦ رو از ﻳﻚ ﺑﻠﻮك S-Functionﻛﻤﻚ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ )ﺷﻜﻞ .(3اﻳﻦ ﺑﻠﻮك اﻣﻜﺎن اﺳـﺘﻔﺎده از ﻳـﻚ ﻣﻨﻄـﻖ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻧﻮﻳﺴﻲ ﺷﺪه را ﺟﻬﺖ ﺗﻮﺻﻴﻒ ﻳﻚ ﻣﺪل ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﻲ دﻫﺪ .ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻧﻮﻳﺴﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎ ﻛﺪﻫﺎي MATLABﻳـﺎ C اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮد .در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺮاي ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻧﻮﻳﺴﻲ اﻳﻦ S-Functionاز MATLABﻛﻤﻚ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳـﺖ .اﻳـﻦ ﺑﻠـﻮك در ﺣﻘﻴﻘﺖ وﻇﻴﻔﻪ ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﻮﺗﻮر DCرا ﺑﻪ ﻋﻬﺪه دارد. ﺷﻜﻞ -3ﻣﺪل ﭘﻴﺸﻨﻬﺎدي ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر DCدر ﻧﺮم اﻓﺰار Simulink ﺳﻪ ﭘﺎراﻣﺘﺮ Va ،Kmو TLﺑﻪ ﻋﻨﻮان ورودي ﺑﻪ ﺑﻠﻮك S-Functionاﻋﻤـﺎل ﻣـﻲ ﺷـﻮد و ﺧﺮوﺟـﻲ آن ) I a ( Aو rad ) ( ω mﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ .دﻳﮕﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﻨﺪرج در ﻣﻌﺎدﻻت 10و 11ﻛﻪ در ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻟﺖ ﻣـﻮرد s ﻧﻴﺎز ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺑﻮد از ﻃﺮﻳﻖ ﻧﺮم اﻓﺰار ﺑﻪ S-Functionﻓﺮﺳﺘﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد .ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ ﻣـﺪل ﺑـﻪ ﻋﻨـﻮان ﻳـﻚ ﻣﺪل ﻛﻠﻲ ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮر DCو اﺳﺘﻔﺎده راﺣﺖ ﺗﺮ از آن ،ﺗﻤﺎﻣﻲ ﻣﺘﻐﻴﺮﻫﺎي ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺷﻜﻞ 3ﺑـﻪ ﺻـﻮرت ﭘـﺎراﻣﺘﺮي ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻣﻲ ﮔﺮدد و ﻧﻬﺎﻳﺘﺎَ ﻣﺪل ﻣﺎﺳﻚ ﻣﻲ ﺷﻮد ﺗﺎ اﻣﻜﺎن ﺗﻨﻈﻴﻢ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ﺑﻪ ﺻﻮرت دﻟﺨﻮاه ﻓﺮاﻫﻢ آﻳﺪ]4و.[5 -4ﺑﺮرﺳﻲ ﺻﺤﺖ ﻛﺎرﻛﺮد و ﻛﺎراﻳﻲ ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه در ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ ﻣﺪل ﻣﺎﺷﻴﻦ DCﻧﺮم اﻓﺰار Simulink در اﻳﻦ ﺑﺨﺶ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر اﻃﻤﻴﻨﺎن از ﺻﺤﺖ ﻛﺎرﻛﺮد ،ﻣﺪل ﻣﻮﺗﻮر DCارﻳـﻪ ﺷـﺪه ﺑـﺎ ﻣـﺪل ﻣﺎﺷـﻴﻦ DCﻧـﺮم اﻓـﺰار Simulinkﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﮔﺸﺘﻪ اﺳﺖ .ﺑﺪﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻳﻚ ﻣﻮﺗﻮر DCواﻗﻌﻲ ﻫـﺮ دو ﻣـﺪل ﺑـﺎ ﺷـﺮاﻳﻂ ﻳﻜﺴﺎن ﺗﻨﻈﻴﻢ و راه اﻧﺪازي ﮔﺸﺘﻪ اﺳﺖ .ﺟﺪول 1ﻣﻘﺎدﻳﺮ اﻳﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ: ﺟﺪول -1ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻮﺗﻮر DCﻛﻪ در ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﺑﻪ ﻛﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ Jm Bm Rf Lf Ra La Vf Va TL 0.2 0.6 147Ω 20 mH 1.2Ω 8 mH 147 v 220 v 0,2N.m ﺑﺪﻟﻴﻞ اﺳﺘﻔﺎده از ﺳﺎﺧﺘﺎرﻫﺎي ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺮاي دو ﻣﺪل ،ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻳﻜﺴﺎن ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ﺑﻪ راﺣﺘﻲ اﻣﻜﺎن ﭘﺬﻳﺮ ﻧﻴﺴﺖ .ﻧﮕـﺎﻫﻲ ﺑﻪ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻣﺪل ﻣﺎﺷﻴﻦ DCﻧﺮم اﻓﺰار Simulinkﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ در آن ﻣﺪل ،ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴـﻲ ،ﺧﻄـﻲ در ﻧﻈـﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ .در ﺣﺎﻟﻲ ﻛﻪ دراﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﺑﻪ ﺻﻮرت واﻗﻌﻲ و ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﺛﺮات اﺷـﺒﺎع در ﻧﻈـﺮ ﮔﺮﻓﺘـﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ .اﻳﻦ ﺗﻔﺎوت ﻫﺎ ﺑﻪ ﺗﻔﺎوت ﺑﺴﻴﺎر اﻧﺪﻛﻲ در اﻧﺪازه ﭘﺎﺳﺦ ﻣﻨﺠﺮ ﻣﻲ ﮔﺮدد ﻛﻪ اﻟﺒﺘﻪ ﻗﺎﺑﻞ ﺻﺮﻓﻨﻈﺮ ﻛﺮدن اﺳﺖ. در ﺷﻜﻞ 4ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺧﺮوﺟﻲ و در ﺷﻜﻞ 5ﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ ﺑﺮاي ﻫﺮ دو ﻣﺪل ﻧﻤﺎﻳﺶ داده ﺷﺪه اﺳﺖ .ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي در ﺷﺮاﻳﻂ ﻳﻜﺴﺎن و ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر ،ﺻﻔﺮ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳـﺖ )ﺣﺎﻟـﺖ ﺑـﻲ ﺑـﺎري( .در ﺷـﻜﻞ 6ﺗﻔﺎﺿـﻞ ﺳـﺮﻋﺖ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺧﺮوﺟﻲ و در ﺷﻜﻞ 7ﺗﻔﺎﺿﻞ ﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ ﺧﺮوﺟﻲ ﻫﺮدو ﻣﺪل ﻧﻤﺎﻳﺶ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ )در ﺣﺎﻟﺖ ﺑـﻲ ﺑـﺎري( .در ﺷﻜﻞ 8ﺳﺮﻋﺖ ﺧﺮوﺟﻲ و در ﺷﻜﻞ 9ﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ را ﺑﺎ ﻫﻤﺎن ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ و ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر 2 N.mﻧﺸـﺎن داده ﺷـﺪه اﺳـﺖ )ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎر ﺛﺎﺑﺖ( .ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﻫﺮ دو ﻣﺪل در دو ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺨﺘﻠﻒ )ﻳﻜﻲ ﺑﺪون ﺑﺎر و ﻳﻜﻲ ﺑﺎر ﺛﺎﺑﺖ( و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﺮرﺳﻲ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻫﺎي 4ﺗﺎ 9ﻣﻮارد زﻳﺮ را ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ: • ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻﻞ از ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﻫﺮ دو ﻣﺪل در دو ﺣﺎﻟﺖ ﺑﻲ ﺑﺎري و ﺑﺎر ﺛﺎﺑﺖ ﻳﻜﺴﺎن اﺳﺖ .اﻳﻦ اﻣﺮ ﺻﺤﺖ ﻛﺎرﻛﺮد ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ )رﺟﻮع ﺑﻪ ﺷﻜﻞ ﻫﺎي 8 ،5 ،4و .(9 • ﺗﻔﺎوت ﻫﺎي ﺟﺰﺋﻲ در ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺧﺮوﺟﻲ ﻛـﻪ ﺑـﻪ راﺣﺘـﻲ ﻗﺎﺑـﻞ ﺻـﺮﻓﻨﻈﺮ ﻛـﺮدن اﺳـﺖ ،ﻧﺎﺷـﻲ از ﻋـﺪم اﻣﻜـﺎن ﺗﻨﻈـﻴﻢ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻫﺮ دو ﻣﺪل ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻛﺎﻣﻼًَ ﻳﻜﺴﺎن اﺳﺖ .ﺷﻜﻞ ﻫﺎي 6و 7ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ ﻛﻪ ﺟﻮاب ﻧﻬﺎﻳﻲ ﻫﺮ دو ﻣﺪل دﻗﻴﻘﺎً ﻳﻜﻲ اﺳﺖ .اﻳﻦ اﻣﺮ از ﺻﻔﺮ ﺷﺪن ﻣﻨﺤﻨﻲ ﺗﻔﺎﺿﻞ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﻣﻮﺟﻮد در اﻳﻦ ﺷﻜﻞ ﻫﺎ ،ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲ ﮔﺮدد. • ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي در ﻫﺮ ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻄﻠﻮب ﻣﺰﻳﺖ و ﺑﺮﺗﺮي ﻛﺎﻣﻞ ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷـﺪه را ﺑـﻪ ﻣـﺪل ﻣﺎﺷـﻴﻦ DCﻧﺮم اﻓﺰار Simulinkﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ .ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ اﻣﻜﺎن ﺑﻜﺎرﮔﻴﺮي اﻳﻦ ﻣﺪل در ﻫﺮ ﭘﺮوژه ﻋﻤﻠـﻲ ﺷـﺒﻴﻪ ﺳـﺎزي ﻣﻮﺟﻮد ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ ﻣﺪل ﻣﻮﺟﻮد در ﻧﺮم اﻓﺰار ﺧﺼﻮﺻﺎً ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر ﻋﻤﻼً ﻗﺎﺑﻞ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻴﺴﺖ. ﺷﻜﻞ -4ﺳﺮﻋﺖ ﺧﺮوﺟﻲ ﺑﺮاي ﻫﺮ دو ﻣﺪل در ﺣﺎﻟﺖ ﺑﻲ ﺑﺎري ﺷﻜﻞ -5ﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ ﺑﺮاي ﻫﺮ دو ﻣﺪل در ﺑﻲ ﺑﺎري ﺷﻜﻞ -6ﺗﻔﺎﺿﻞ ﺳﺮﻋﺖ ﺧﺮوﺟﻲ ﻫﺮ دو ﻣﺪل در ﺑﻲ ﺑﺎري ﺷﻜﻞ -8ﺳﺮﻋﺖ ﺧﺮوﺟﻲ ﻫﺮ دو ﻣﺪل در ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎر ﺛﺎﺑﺖ ﺷﻜﻞ -7ﺗﻔﺎﺿﻞ ﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ ﻫﺮ دو ﻣﺪل در ﺑﻲ ﺑﺎري ﺷﻜﻞ -9ﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ ﻫﺮ دو ﻣﺪل در ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺎر ﺛﺎﺑﺖ -5ﺑﺮرﺳﻲ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻮﺗﻮر DCو ﺑﻜﺎرﮔﻴﺮي ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه در ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ -1-5ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻮﺗﻮر DC ﺷﻜﻞ 10ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺴﺘﻪ ﻳﻚ ﻣﻮﺗﻮر DCرا ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ .ﻣﺰاﻳـﺎي اﻳـﻦ ﺳﻴﺴـﺘﻢ :دﻗـﺖ ﺑـﺎﻻ، ﭘﺎﺳﺦ دﻳﻨﺎﻣﻴﻜﻲ ﺳﺮﻳﻊ ،ﻛﺎﻫﺶ اﻏﺘﺸﺎش ﻫﺎي ﺑﺎر و ﻛﺎﻫﺶ اﺛﺮات ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ ﺷﺪن ﺳﻴﺴﺘﻢ اﺳﺖ .در اﻳـﻦ ﺳﻴﺴـﺘﻢ ﺳـﺮﻋﺖ ﺧﺮوﺟﻲ ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺒﻨﺎ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد و از اﺧﺘﻼف آﻧﻬﺎ ﺳﻴﮕﻨﺎل ﻛﺎراﻧﺪاز ﻛﻨﺘﺮل ﻛﻨﻨﺪه ﺳﺮﻋﺖ و ﻧﻬﺎﻳﺘﺎَ ﺳﻴﮕﻨﺎل ﻛﺎراﻧﺪاز ﺗﻘﻮﻳﺖ ﻛﻨﻨﺪه ﺗﻮان ،ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ .ﺗﻘﻮﻳﺖ ﻛﻨﻨﺪه ﺗﻮان ﻧﻴﺰ وﻟﺘﺎژ ﭘﺎﻳﺎﻧﻪ ﻫﺎي آرﻣﻴﭽﺮ ﻣﻮﺗﻮر را ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ .ورودي دﻳﮕﺮ ﺳﻴﺴﺘﻢ ،ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺼﻮرت اﻏﺘﺸﺎش در ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ و ﻧﻬﺎﻳﺘﺎَ ﺑﺎﻳﺪ اﺛﺮ آن ﺣﺬف ﮔﺮدد .در اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻓﻘﻂ از ﻓﻴﺪﺑﻚ ﺳﺮﻋﺖ ﺑﺮاي ﻛﻨﺘﺮل دور ،اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ .اﺷﻜﺎل اﻳﻦ روش در ﭘﺎﺳﺦ ﻛﻨﺪ ﺑﻪ اﺛﺮات اﻏﺘﺸﺎﺷﺎت ﺑﺎر اﺳﺖ. ﺑﻨﺎ ﺑﻪ ﻣﻌﺎدﻟﻪ 6ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر ،ﻣﺴﺘﻘﻴﻤﺎَ ﺑﺎ ﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ ،درﮔﻴﺮ اﺳﺖ .ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ راه ﺑﻬﺘﺮ اﻳﻨﺴﺖ ﻛﻪ از ﻓﻴﺪﺑﻚ ﺟﺮﻳﺎن آرﻣﻴﭽﺮ ﻧﻴﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدد .ﺑﻄﻮر ﻛﻠﻲ ﺑﺮاي ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ﻳﻚ ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ ﻣﻲ ﺗﻮان از ﻛﻨﺘﺮل ﻣﻴـﺪان ﻳـﺎ ﻛﻨﺘـﺮل آرﻣﻴﭽﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﻧﻤﻮد .در ﻋﻤﻞ ﺑﺮاي ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ در ﺳﺮﻋﺖ ﻫﺎي ﻛﻤﺘﺮ از ﺳﺮﻋﺖ ﭘﺎﻳﻪ ،از روش ﻛﻨﺘﺮل وﻟﺘﺎژ ﭘﺎﻳﺎﻧﻪ ﻫﺎي آرﻣﻴﭽﺮ ) (Vaو ﺛﺎﺑﺖ ﻧﮕﻪ داﺷﺘﻦ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﻴﺪان و ﺑﺮاي ﺳﺮﻋﺖ ﻫﺎي ﺑﻴﺶ از آن ﺑﺎ ﺗﺜﺒﻴﺖ وﻟﺘﺎژ آرﻣﻴﭽﺮ در ﺣﺪ ﻣﻘﺪار ﻧﺎﻣﻲ و ﺗﻐﻴﻴﺮ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﻴﺪان اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد ].[3در ﻫﺮ ﻛﺪام از اﻳﻦ روش ﻫﺎ ﺑﻪ ﻳﻚ ﻣﻨﺒﻊ DCﻣﺘﻐﻴﺮ ﻧﻴﺎز ﺧﻮاﻫـﺪ ﺑـﻮد ﺗـﺎ از ﻃﺮﻳﻖ آن ،وﻟﺘﺎژ ﭘﺎﻳﺎﻧﻪ ﻫﺎي آرﻣﻴﭽﺮ را ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻛﻨﺪ ﻳﺎ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﻴﺪان ﻛﻨﺘﺮل ﮔﺮدد )ﺑﺮاي ﻣﻮﺗﻮرﻫﺎي ﺗﺤﺮﻳـﻚ ﻣﺴـﺘﻘﻞ( .و در ﺻﻮرﺗﻴﻜﻪ از ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻫﺮ دو روش اﺳﺘﻔﺎده ﮔﺮدد ،ﺑﻪ دو ﻣﻨﺒﻊ DCﻣﺘﻐﻴﺮ اﺣﺘﻴﺎج ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد. -2-5ﺑﻜﺎرﮔﻴﺮي ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه در ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻫﺎي ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه ،در ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ واﻗﻌﻲ ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ ،ﻣﻮرد آزﻣﺎﻳﺶ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ .در اﻳﻦ ﺳﻴﺴـﺘﻢ از روش ﻛﻨﺘﺮل وﻟﺘﺎژ ﭘﺎﻳﺎﻧﻪ ﻫﺎي آرﻣﻴﭽﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ و ﻳﻚ ﻛﻨﺘﺮل ﻛﻨﻨﺪه ﺳﺎده PIDاﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه و ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺻﻔﺮ و ﻗﻄﺐ و ﺑﻬﺮه آﻧﺮا ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪ اي ﺗﻨﻈﻴﻢ ﮔﺸﺘﻪ ﺗﺎ ﭘﺎﺳﺦ ﭘﻠﻪ ﻣﻄﻠﻮﺑﻲ در ﺳﻴﺴﺘﻢ اﻳﺠﺎد ﺷـﻮد .ﺷـﻜﻞ 11ﭘﺎﺳـﺦ ﭘﻠـﻪ ﺳﻴﺴـﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل را ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ: ﺷﻜﻞ -10ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺴﺘﻪ ﻣﻮﺗﻮر DC ﺷﻜﻞ -12ﭘﺎﺳﺦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل در ﻧﻘﻄﻪ ﺗﻨﻈﻴﻢ 10 rpm ﺷﻜﻞ -11ﭘﺎﺳﺦ ﭘﻠﻪ ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺷﻜﻞ -13ﭘﺎﺳﺦ ﺳﻴﺴﺘﻢ در 10 , 20 rpm در ﻧﺨﺴﺖ آزﻣﺎﻳﺶ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﺒﻨﺎ روي ﻣﻘﺪار 10 rpmﺗﻨﻈﻴﻢ ﮔﺸﺘﻪ و اﺛﺮات اﻏﺘﺸﺎش ﭘﺎﻟﺴﻲ ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر ﺑﺮ ﺳﻴﺴﺘﻢ، ﺑﺮرﺳﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ .ﺷﻜﻞ 12ﻧﻤﻮدار ﺳﺮﻋﺖ ﺧﺮوﺟﻲ در ﻣﻘﺎﺑﻞ اﺛﺮ اﻳﻦ اﻏﺘﺸﺎﺷﺎت اﺳﺖ .ﻫﻤﺎﻧﮕﻮﻧﻪ ﻛـﻪ از ﺷـﻜﻞ ﭘﻴﺪاﺳـﺖ ﺳﻴﺴﺘﻢ در ﺣﺬف اﻳﻦ اﻏﺘﺸﺎﺷﺎت ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ .آزﻣﺎﻳﺶ ﺑﻌﺪي روي اﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻧﻘﻄﻪ ﻛﺎري ﻳـﺎ ﺳـﺮﻋﺖ ﻣﺒﻨﺎي ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ .ﻧﺨﺴﺖ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ 10 rpmراه اﻧﺪازي ﺷﺪه و ﺳﭙﺲ ﻧﻘﻄﻪ ﻛـﺎري ﺑـﻪ 20 rpmﺗﻐﻴﻴـﺮ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ .در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ و ﺑﺎ وﺟﻮد ﺗﻐﻴﻴﺮات ﭘﺎﻟﺴﻲ ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر ﻫﻤﭽﻨﺎن ﺳﻴﺴﺘﻢ در ﺗﻨﻈﻴﻢ ﺳﺮﻋﺖ ﺧﺮوﺟﻲ ،ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻲ ﻋﻤﻞ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ .ﺧﺮوﺟﻲ اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ در ﺷﻜﻞ 13رﺳﻢ ﺷﺪه اﺳﺖ .در ﻣﺠﻤﻮع از ﺑﺮرﺳﻲ ﺣﺎﻻت ﻣﺨﺘﻠﻒ ،ﻛﺎراﻳﻲ ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه در ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ واﻗﻌﻲ ﻣﻄﻠﻮب ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ و ﺳﺮﻋﺖ ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﺳﻴﺴﺘﻢ و ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﭘﺎﺳﺦ ﻧﻴﺰ ﺑﺴﻴﺎر ﺳﺮﻳﻊ اﺳﺖ .اﻳﻦ ﻧﻜﺘـﻪ از آﻧﺠﺎ درﺧﻮر ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﺪل ﻣﺎﺷـﻴﻦ DCﻣﻮﺟـﻮد در ﻧـﺮم اﻓـﺰار Simulinkرا ﺑـﻪ دﻟﻴـﻞ ﻛﻨـﺪي ﺑـﻴﺶ از ﺣـﺪ ﻧﻤﻲ ﺗﻮان در ﭼﻨﻴﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ واﻗﻌﻲ ﺑﻜﺎر ﮔﺮﻓﺖ. -6ﻧﺘﻴﺠﻪ ﮔﻴﺮي در اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﻣﻜﺎﻧﺎت S-Functionﻧﺮم اﻓﺰار Simulinkو اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺪل ﺟﺪﻳﺪي از ﻣﻮﺗﻮر DCﺗﺤﺮﻳﻚ ﻣﺴﺘﻘﻞ اراﻳﻪ ﺷﺪ .اﻳﻦ ﻣـﺪل از ﻟﺤـﺎظ دﻗـﺖ ﻧﺘـﺎﻳﺞ ﺧﺮوﺟـﻲ ﺑـﺎ ﻣـﺪل ﻣﺎﺷـﻴﻦ DCﻧـﺮم اﻓـﺰار Simulinkﺑﺮاﺑﺮي ﻣﻲ ﻛﻨﺪ و از ﻟﺤﺎظ ﺳﺮﻋﺖ ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﺑﻪ ﻣﺪل ﻣﻮﺟﻮد در ﻧﺮم اﻓـﺰار ،ﺑﺮﺗـﺮي ﻛﺎﻣـﻞ دارد .ﻫﻤﭽﻨـﻴﻦ ذﻛﺮ اﻳﻦ ﻧﻜﺘﻪ ﺿﺮوري اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﺪل ﻣﻮﺟﻮد در ﻧﺮم اﻓﺰار در ﺑﺴﻴﺎري ﻣﻮارد ،ﺧﺼﻮﺻﺎَ ﺑﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﮔﺸﺘﺎور ﺑﺎر ﻗﺎدر ﺑـﻪ ﺷـﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﻧﻴﺴﺖ .ﻛﻪ اﻳﻦ ﻣﻮﺿﻮع ﻧﺎﺷﻲ از ﺑﻜﺎرﮔﻴﺮي ﺗﻮاﺑﻊ ﺗﺒﺪﻳﻞ در ﺳﺎﺧﺘﺎر آن ﻣﺪل اﺳـﺖ .ﻫﻤﭽﻨـﻴﻦ در ﻣـﺪل ﻧـﺮم اﻓـﺰار، ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻣﺎﺷﻴﻦ ،ﺧﻄﻲ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ .ﻣﺪل اﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﻨﺤﻨﻲ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴـﻲ را ﺑـﻪ ﺻـﻮرت واﻗﻌـﻲ و ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ اﺛﺮات اﺷﺒﺎع در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺮﺗﺮي دﻳﮕﺮ ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه ﺑﻪ ﻣﺪل ﻣﻮﺟﻮد در ﻧﺮم اﻓﺰار Simulinkاﺳـﺖ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺟﻬﺖ ﻧﺸﺎن دادن ﻛﺎراﻳﻲ ،ﻣﺪل در ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل ﺳـﺮﻋﺖ ،ﻣـﻮرد اﺳـﺘﻔﺎده ﻗـﺮار ﮔﺮﻓﺘـﻪ و ﻧﺘـﺎﻳﺞ ﺣﺎﺻـﻠﻪ، ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﻣﺪل اراﺋﻪ ﺷﺪه را در ﺑﻜﺎرﮔﻴﺮي در ﭘﺮوژه ﻫﺎي واﻗﻌﻲ ﻧﺸﺎن ﻣﻲ دﻫﺪ.در راﺑﻄﻪ ﺑﺎ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻛﻨﺘﺮل اراﺋﻪ ﺷﺪه ﻧﻴﺰ ﺑﺎﻳﺪ ﮔﻔﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ روش ﺳﺎده ﺗﺮﻳﻦ و اﺑﺘﺪاﻳﻲ ﺗﺮﻳﻦ روش ﻣﻤﻜﻦ ﺑﺮاي ﻛﻨﺘﺮل ﺳﺮﻋﺖ اﺳﺖ ﻛﻪ در آن از ﻓﻴﺪﺑﻚ ﺳﺮﻋﺖ و ﻛﻨﺘﺮل ﻛﻨﻨﺪه PIDاﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ؛ ﻫﺮﭼﻨﺪ ﻛﻪ دﻗﺖ و ﻛﺎراﻳﻲ اﻳﻦ روش در ﻣﺤﺪوده وﺳﻴﻌﻲ ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻮﺟﻪ اﺳﺖ وﻟـﻲ روش ﻫﺎي ﺑﻬﺘـﺮ و ﺳـﺮﻳﻊ ﺗـﺮي ﺑـﺮاي اﻳـﻦ ﻣﻨﻈـﻮر وﺟـﻮد دارد ﻛـﻪ از ﺟﻤﻠـﻪ آﻧﻬـﺎ ﺣﻠﻘـﻪ ﻗﻔـﻞ ﻓـﺎز ) (PLLو ﻛﻨﺘـﺮل ﻣﻴﻜﺮو ﻛﺎﻣﭙﻴﻮﺗﺮي ﻣﻲ ﺑﺎﺷﺪ. -7ﻣﺮاﺟﻊ ] [1ﻓﻴﺘﺰ ﺟﺮاﻟﺪ و ﻛﻴﻨﮕﺴﻠﻲ و اوﻣﻨﺲ ،ﻣﺎﺷﻴﻦ ﻫﺎي اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ،ﻣﺘﺮﺟﻢ ﻛﻮروش اﻧﺼﺎري ،ﻧﺸﺮ ﻧﻤﺎ ،ﻣﺸﻬﺪ،1373 ، ] [2ﻛﻮ .ﺑﻨﺠﺎﻣﻴﻦ ،ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻫﺎي ﻛﻨﺘﺮل ،ﻣﺘﺮﺟﻢ ﻋﻠﻲ ﻛﺎﻓﻲ ،ﻣﺆﺳﺴﻪ اﻧﺘﺸﺎرات ﻋﻠﻤـﻲ داﻧﺸـﮕﺎه ﺻـﻨﻌﺘﻲ ﺷـﺮﻳﻒ ،ﺗﻬـﺮان، ،1376 ] [3رﺷﻴﺪ .ﻣﺤﻤﺪ ﻫﺎرون ،اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻚ ﻗﺪرت ،ﻣﺪارﻫﺎ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎ ،ﻣﺘﺮﺟﻢ اﺑﺮاﻫﻴﻢ اﻓﺠـﻪ اي ،ﻣﺠﻴـﺪ ﻣﻬـﺎﺟﺮ اﻧﺘﺸـﺎرات ﻧﻮ ﭘﺮدازان ،ﺗﻬﺮان،1380 ، ] [4ﻓﻜﻮرﻳﺘﺎ .ﻋﻠﻲ ،ﺧﻮدآﻣﻮز ﺳﻴﻤﻮﻟﻴﻨﻚ و ﺷﺒﻴﻪ ﺳﺎزي ﺑﻪ ﻛﻤﻚ ،MATLABاﻧﺘﺸﺎرات ﭘﺮﺗﻮ ﻧﮕﺎر ،ﻣﺸﻬﺪ،1378 ، ] [5ﻣﺨﺘﺎري .ﻣﻮﻫﻨﺪ و ﻣﺎري .ﻣﻴﺸـﻞ ،ﻛﺎرﺑﺮدﻫـﺎي MATLABو Simulinkدر ﻣﻬﻨﺪﺳـﻲ ،ﻣﺘـﺮﺟﻢ وﺣﻴـﺪ ﺻـﻤﺪي ﺑﺨﺎراﻳﻲ .اﻧﺘﺸﺎرات ﺧﺮاﺳﺎن ،ﻣﺸﻬﺪ1380 ،