مکانیک هوافضا (Jul 2022)
کنترل فازی-PID مکانیزم‌هایی با عملگرهای متضاد از جنس آلیاژ حافظه‌دار
Abstract
آلیاژهای حافظه‌دار دسته‌ای از مواد هوشمند با خاصیت منحصر بفرد حافظه‌شکلی هستند. خاصیت حافظه شکلی این مواد قابلیتی جالب برای کاربرد به‌عنوان عملگر در مکانیزم‌های مختلف ایجاد می‌نماید. این مواد قابلیت بازیابی طول اولیه با اعمال فرآیندهای حرارتی را دارا می‌باشند. در این مقاله، به کنترل فازی-PID یک ساختار متضاد با عملگرهایی از جنس سیم آلیاژ حافظه‌دار پرداخته می‌شود. مدل برینسون به همراه شرایط تبدیل فاز الهی‌نیا برای توصیف معادلات انتقال فاز از مارتنزیت به آستنیت و بالعکس استفاده می‌شود. با ترکیب قانون دوم نیوتن، مدل تبدیل فاز، مدل انتقال حرارت و مدل کرنش سیم، معادلات دیفرانسیلی حاکم بر رفتار مکانیزم مزبور استخراج می‌گردد. به واسطه دینامیک به‌شدت غیرخطی و پدیده هیسترزیس این مواد، کنترلر غیرمدل‌مبنای فازی– PID برای کنترل موقعیت مورد استفاده قرار خواهد گرفت. قوانین فازی به‌گونه‌ای تعریف می‌گردند که ضرایب تناسبی، مشتق‌گیر و انتگرالی متناسب با خروجی سیستم به‌روزرسانی شوند. نتایج این تحقیق به هر دو صورت تئوری و عملی مورد ارزیابی قرار خواهند گرفت. نشان داده خواهد شد که تحت کنترلر ارائه شده، خطای تعقیب نسبت به سیگنال مرجع بصورت نمایی به صفر میل خواهد کرد.
