طراحی کنترل کننده PID فازی برای سیستم توپ معلق مغناطیسی

در این مقاله، یک سیستم توپ معلق مغناطیسی که سیستمی غیرخطی و سریع است مدنظر قرار می گیرد. در ابتدا مدل سازی تحلیلی سیستم توپ معلق مغناطیسی بر اساس قوانین نیوتن انجام شده و معادلات دینامیکی غیرخطی سیستم تحت مطالعه بدست می آید. خطی سازی سیستم در نقطه کاری مطلوب بیانگر وجود قطب سمت راست صفحه مختلط است که موید ناپایداری ذاتی سیستم مذکورمی باشد و اگر توپ در این سیستم بدون نظارت و کنترل، رها شود به صورت افزایشی از لبه سیمپیچ فاصله خواهد گرفت. لذا برای اینکه بتوان توپ را در یک مکان دلخواه به طور ثابت نگه داشت یک کنترل کننده PID که روشی بسیار مرسوم در صنعت است طراحی می شود. همچنین برای تنظیم سه ضریب این کنترل کننده از روش فازی و قوانین اگر-آنگاه بهره گرفته شده است تا براساس عملکرد حلقه بسته و بدون دخالت کاربر طراحی شوند. نتایج حاصله از شبیه سازی نشان می دهند که عملکرد کنترل کننده طراحی شده در ردیابی ورودی مرجع و دفع اثر اغتشاش مناسب است به گونه ای که سیستم در حضور کنترل کننده طراحی شده عملکردی روان و بدون خطای حالت ماندگار داشته و ورودی کنترل بدون جهش های ناگهانی و در بازه خود تغییر می کند