دراسة تحليلية ومحاكاة نظام للتحكم بمنظومة تعليق مغناطيسي لرفع الأجسام الحديدية
الملخص
في الآونة الأخيرة، توجّهت أنظار الدِّراسات البحثيَّة إلى أنظمة التعليق المغناطيسي لما له من تطبيقات صناعية هامَّة في حمل الأجسام المعدنية الثقيلة ذات الأشكال المختلفة في الرافعات الثقيلة، بالرغم من وجود العديد من الدِّراسات المرجعية بأنظمة التعليق المغناطيسي، إلّا أن أغلبَها قد اعتبر في دراسته على وجود تابع نقل محدد يمثل النظام دون الدخول في تفاصيله ومكوناته وتأثيراتها على استقرار النظام بشكله النهائي.
في هذا النظام تبرُز المشاكل المتعلِّقة بعدم الاستقرار نظراً لكون الحقول المغناطيسيّة المتشابِكة مع الجسم الهدف ستكون متغيّرة بحسب الطبيعة الفيزيائيّة للجسم الهدف، وهنا لابدَّ من اللجوء إلى نظام تحكم يمكن من خلاله تأمين درجة معَّينة من الاستقرار كافية لجعل الأجسام المعدنية المحمولة معلقة بوضع مستقر. من أجل ذلك فقد تمَّ إجراء دراسة تحليليّة والتوصل لنموذج رياضي التعليق ومحاكاته في بيئة Matlab/Simulink.
قادت الدراسة التحليلية للنظام الكهرومغناطيسي إلى تحديد تحديد البارامترات الكهربائيّة والميكانيكية المؤثرة على عمل واستقرار النظام. من جهة أخرى، تم تحديد النموذج الرياضيِ لنظام الرفع المغناطيسيِ بوجود متحكم ذكي أمثلي من نوع المنظم التربيعي الخطي التكاملي INTEGRAL-LQR للتحكم بموضع الجسم المعلق لتحقيق التوازن المستقر بين قوة الجذب الكهرومغناطيسية وقوة الثقفل للجسم المعلق.
