بناء نظام قيادة لمحرك خطوي هجين ذي طورين بهدف التحكم الدقيق بالموضع

الملخص

يعد المحرك الخطوي الهجين (Hybrid Stepper Motor: HSM) من أهم المحركات التي تستخدم في أنظمة التحكم الدقيق بالموضع، حيث يتمتع بإمكانية القيادة بالطرق الرقمية مع حلقات التحكم المفتوحة، غير أن بساطتها في التحكم أظهرت ضعفاً في الأداء الديناميكي. وبما أن المحرك الخطوي يستخدم عموماً في التطبيقات بالغة الدقة والتي تتطلب ديناميكية عالية فإن نظام الحلقة المفتوحة قد لايوفر ضمانة وموثوقية كافية لمتطلبات الدقة وسرعة الاستجابة، لذلك سنلجأ إلى نظام الحلقة المغلقة.

في هذا البحث نقدم دراسة تحليلية لميزات المحرك الأساسية، وكذلك إنشاء نظام قيادة بنظام الحلقة المغلقة للمحرك الحصول على الميزات المتعلقة بالموضع، العزم، السرعة وللتيار، وبناء نموذج المحرك (HSM) ذي طورين مع نظام قيادته في بيئة (MATLAB/SIMULINK). من أجل ذلك قمنا بتنظيم تيار المحرك بطريقتين: طريقة المتحكم التناسبي التكاملي PI وبطريقة المتحكم البطائي Hysteresis.

ثم تم إجراء مقارنة استجابة المحرك للسرعة والعزم والموضع في كلا نظامي التحكم، فأظهرت النتائج التي حصلنا عليها أن تنظيم التيار بطريقة المتحكم التناسبي التكاملي يتمتع بديناميكية عالية مع تجاوز أقل للهدف بالإضافة إلى أنه الأسرع للوصول إلى حالة الاستقرار.