TY - JOUR ID - TI - Sliding Mode Controller for Electromechanical System with Chattering Attenuation مسيطر ذو شكل إنزلاقي للأنظمة الكهروميكانيكية مع تخفيف للإرتجاج AU - Shibly Ahmed AL-Samarraie شبلي أحمد السامرائي AU - Ruaa Muayad AL-Wardie رؤى مؤيد الوردي PY - 2015 VL - 18 IS - 2 SP - 208 EP - 218 JO - Al-Nahrain Journal for Engineering Sciences مجلة النهرين للعلوم الهندسية SN - 25219154 25219162 AB - Electromechanical systems (EMS) may be considered as devices transforming electrical into mechanical energy. Every system that belongs to the electromechanical class can be decomposed in an electrical (ES) and a mechanical subsystem (MS). The motion control systems can be quite complicated because many different factors have to be considered in the design of electromechanical systems. These factors can be summarized as the nonlinearity, non-smoothness in its model, the uncertainty in system model parameters and non-satisfying matching condition. In this paper a new sliding mode control design approach for the EMS is proposed without neglecting the inductance in the electrical part or approximating the non-smooth perturbation. The first step in the proposed controller design consists of transforming the ES to a low pass filter (LPF) and then (the second step) designing a sliding mode controller (SMC) to the MS that will reject system model uncertainty and the effect of non-smooth disturbances. With a suitable selected LPF time constant, the SMC which controls the MS is nearly the equivalent control and as a result the chattering is attenuated greater than that in the case of classical SMC which designed by ignoring the electrical subsystem and also with a smaller control effort. The simulation results, of applying the proposed sliding mode control to an electromechanical system, show its superiority compared with classical SMC designed in two effective SMC features beside forcing the state to follow the desired position where chattering amplitude is greatly reduced with a significant reduction in control action value (approximately equal to third the required input voltage with the classical SMC).

يمكن إعتبار الأنظمة الكهروميكانيكية كآلات تقوم بتحوبل الطاقة الكهربائية الى طاقة ميكانيكية. كل نظام كهروميكانيكي يمكن تجزئته الى نظام جزئي كهربائي (ES) و نظام جزئي ميكانيكي (MS). بسبب عوامل كثيرة قد تكون السيطرة على حركة هذه الأنظمة غاية بالتعقيد حيث يجب الأخذ بهذه العوامل عند التصميم. يمكن تلخيص هذه العوامل على إنها اللاخطية، الخشونة (non-smoothness) في النموذج الرياضي، الشك أو عدم اليقين في معاملات النموذج وأيظا عدم تحقيق النموذج شرط الموائمة (the matching condition).في هذا البحث تم إقتراح إسلوب جديد في تصميم المسيطر المنزلق للأنظمة الكهروميكانيكية بدون الحاجة لإلغاء المحاثة في الدائرة الكهربائية أو تقريب التشويش الخشن. تتمثل الخطوة الأولى بتحوبل النظام الكهربائي الى مرشح منخفض (LPF) بينما الخطوة الثانية تتمثل بتصميم مسيطر منزلق للنظام الميكانيكي والتي ستتمكن من إزالة تأثير الشك و الخشونة بالنموذج الرياضي. بإختيار مناسب للثابت الزمني لل (LPF) يكون المسيطر المنزلق هو المسيطر المكافئ وكنتيجة لذلك ستخفف الإرتجاجات بشكل أكبر من تلك في حالة التصميم التقليدي للمسيطر المنزلق والذي صمم بعد إهمال النظام الكهربائي وأيضا مع فولتية داخلة أقل. إن نتائج المحاكات الرياضية لمنظومة كهروميكانيكية معينة أظهرت علو مقدرة التصميم المفترح بالمقارنة بالتصميم التقليدي وبخاصيتين مهمتين للمسيطر المنزلق ،بجانب قدرته على إرغام متغير الحالة لتتبع موقع معين، حيت تم تخيض الإرتجاج بشكل كبير وأيظا تقليل الفولتية الداخلة (تقريبا ثلث الفولتية المطلوبة في حالة امسيطر المنزلق التقليدي). ER -