شکل ۲-۲۲- مقایسه سطح کنترلی: فازی(شکل سمت راست) و PI
مشکل دیگر اینگونه کنترل­ کننده­ها این است که پارامتر­های آنها به صورت OFFLINE و بر اساس اطلاعات سیستم طراحی می­ شود که این کار علاوه بر پیچیده بودن در مقایسه با روش­های کنترلی ONLINE مانند روش­های تطبیقی عملکرد سیستم را محدود می­ کند. نکته دیگر در مورد کاربرد روش­های هوشمند و منطق فازی این است که این روش­ها معمولاً به عنوان یک بلوک اضافی در بخش کنترل خارجی و به منظور اصلاح سیگنال­های مرجع با اهداف خاص بکار می­روند. اگرچه کنترلرهای FL به هر تغییری در مشخصه­های فازی بسیار حساس هستند، عملکرد آن­ها بمقدار زیادی به دانش و تجربه­ طراح بستگی دارد]۲۲[.
۲-۳- مدولاسیون
مدولاسیون در مهندسی عبارت است از سوار کردن سیگنال پایه بر روی سیگنال معمولاً فرکانس بالاتر (سیگنال حامل) به منظور افزایش بهره‌وری و کارایی های مدنظر.
۲-۳-۱- کاربرد مدولاسیون
در رشته برق و در انواع گرایش های آن اعم از مخابرات ، قدرت، الکترونیک می‌توان کاربردهایی از مدولاسیون را یافت، به عنوان مثال در رشته مخابرات، انواع مدولاسیون های مخابراتی جهت ارسال صدا و تصویر به مناطق دور دست را داریم از جمله این نوع مدولاسیون ها می توان مدولاسیون FM، AM و . . . را نام برد؛ همچنین در الکترونیک قدرت هم با توجه به کاربردهای وسیع مدولاسیون می‌توان در درایو کردن انواع کنورتورها، رکتیفایرها و چاپر ها . . . نام برد
نمونه ای از کاربرد مدولاسیون در Power Electronic را می توان در مدار مبدلDC-DC شبیه سازی شده با نرم افزار متلب در شکل (۲-۲۳) مشاهده نمود
در شکل(۲-۲۳) یک نمونه مدار مبدلDC-DC را مشاهده می‌کنید که با بهره گرفتن از مدولاسیون PWM (در ادامه توضیحات لازم در رابطه با این نوع مدولاسیون داده می شود) درایو و کنترل می‌شود و هیچگونه ارتباطی با موضوع پایان نامه ندارد و فقط جهت درک بهتر و نمایش کاربرد مدولاسیون می‌باشد.
در شکل (۲-۲۳) یک مدار مبدلDC-DC که در مد تضعیف کننده می‌باشد را روئیت می‌کنید. به واسطه مقدار سطح DC مورد مقایسه، مدار به مد تضعیف کنندگی برده شده است.
شکل۲-۲۳- مدار منبع تغذیه DC و نمایش در مد تضعیف کنندگی
در شکل (۲-۲۴) با توجه به مقدار سطح مدلاسیون، در مبدل ولتاژ DC-DC که با روش PWM کنترل شده دیده می‌شود که ولتاژ ورودی با ولتاژ خروجی برابر می‌باشد.
شکل۲-۲۴- مدار منبع تغذیه DC در مد بدون تاثیر
در شکل (۲-۲۵) با توجه به مقدار سطح مدلاسیون، مشاهده می‌شود که توانسته ایم عمل تقویت کردن را به نحو مطلوبی انجام دهیم
شکل۲-۲۵- مدار منبع تغذیه DC در مد تقویت کننده
۲-۳-۲- انواع مدولاسیون ها
۲-۳-۲-۱- مدولاسیون پهنای پالس (PWM)
مدولاسیون پهنای پالس یا PWM تغییرات دامنه یک سیگنال به تغییرات پهنای یک پالس مربعی می‌باشد. پالسهای ایجاد شده توسط این نوع مدلاسیون جهت کنترل میزان توان انتقالی به یک بار یا تغییرات میزان یک سوئیچ مورد استفاده قرار می‌گیرد.
۲-۳-۲-۱-۱- روش های ایجاد سیگنال PWM ]5[
- روش آنالوگ:
در این روش از مقایسه دو سیگنال آنالوگ، سیگنال PWM مورد نظر به دست می‌آید. نمونه ای از این روش در شکل (۲-۲۶) آورده شده است؛ در این حالت یک موج مثلثی با یک سطح ولتاژ DC مقایسه شده و درخروجی مقایسه کنندهPWM مورد نظر به دست آمده است .
مشخص است که با تغییر سطح ولتاژ DC پهنای پالس خروجی نیز تغییر پیدا می‌کند. در این روش نباید سطح سیگنال DC از دامنه موج مثلثی (موج حامل) بیشتر شود در غیر این صورت یک PWM اشباع شده خواهیم داشت. جهت تولید سیگنال مثلثی می‌توان از تراشه های آماده استفاده کرد که با اضافه کردن چند المان پسیو سیگنالهای مربعی و سینوسی را در خروجی تحویل می‌دهند.
شکل۲-۲۶- شکل موج مدولاسیون عرض پالس (PWM)
- روش دیجیتال:
اصل پایه در تولید سیگنال PWM به روش دیجیتالی این است که یک شمارنده مدام در حالت شمارش افزایشی بوده (از مقدارصفر تا FF هگز و دوباره بازگشت به مقدار صفر) و مقدار این شمارنده با مقدار موجود در یک ریجیستر که قبلاً ذخیره شده و یا با حاصل تبدیل یک مبدل آنالوگ به دیجیتال مقایسه می‌شود و حاصل این مقایسه پالسهایی می‌باشد که عرض آنها متناسب با داده موجود در رجیستر یا داده به دست آمده از مبدل ADC است.
- روش استفاده از IC های مخصوص:
تراشه هایی توسط شرکت های مختلف تولید شده اند که می‌تواند یک سطح ولتاژ DC را به یک خروجی PWM تبدیل کند این تراشه ها بیشتر برای منابع تغذیه سوئیچینگ طراحی شده اند .

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

روش استفاده از میکرو کنترلر ها :
اکثر سری های جدید میکروکنترلر ها دارای امکاناتی نظیر PWM داخلی و مبدل ADC نیز هستند. به طور مثال در بیشتر میکرو کنترلرهای AVR از شرکت ATMEL این امکانات در نظر گرفته شده است و معمولاً تایمر (۱TIMER/COUNTER) از میکرو کنترلر های ATMEL در حالت PWM به عنوان یک شمارنده صعودی و نزولی عمل کرده و از مقدار صفر تا بالاترین مقدار ممکن (۸ بیتی یا ۱۶ بیتی) عمل شمارش را انجام می‌دهد و پس از رسیدن به این مقدار دوباره صفر شده و این حلقه تکرار می‌گردد.
۲-۳-۲-۲-مدلاسیونSPWM^[19]
اساس کار این مدولاسیون بر مقایسه یک سیگنال سینوسی مرجع و یک سیگنال مثلثی استوار است. شکل (۲-۲۷) نمونه ای از این مقایسه و سیگنال SPWM ایجاد شده را نشان می‌دهد.
شکل۲-۲۷- اصول کارکرد SPWM ]5[
شکل۲-۲۸- نحوه تولید شکل موج توسط SPWM ]5[
این نوع مدولاسیون دارای یک سری پارامتر های مهم است که می‌بایست مورد نظر قرار گیرند. اولین پارامتر میزان مدولاسیون دامنه است که با ma نشان داده می شود و از رابطه زیر بدست می آید.

همان طور که در رابطه آمده ma از تقسیم دامنه موج سینوسی بر دامنه موج مثلثی تعیین می‌شود. دامنه تغییرات ma به صورت می‌باشد در صورتی که ma از یک بیشتر شد و یک مدولاسیون اشباع شده SPWM را خواهیم داشت یه در شکل (۲-۲۹) یک نمونه آن نشان داده شده است.
شکل۲-۲۹- SPWM اشباع شده ]۵[
پارامتر های دیگری که در این نوع از مدولاسیون مطرح است میزان مدولاسیون فرکانس می‌باشد و از رابطه زیر بدست می‌آید.