TY - JOUR ID - TI - Variable Structure Control Design for a Magnetic Levitation System تصميم مسيطر ذو هيكل متغير لنظام الرفع المغناطيسي AU - Shibly Ahmed Al-Samarraie شبلي أحمد السامرائي PY - 2018 VL - 24 IS - 12 SP - 84 EP - 103 JO - Journal of Engineering مجلة الهندسة SN - 17264073 25203339 AB - In this paper the variable structure control theory is utilized to derive a discontinuous controller to the magnetic levitation system. The magnetic levitation system model is considered uncertain, which subjected to the uncertainty in system parameters, also it is open-loop unstable and strongly nonlinear. The proposed variable structure control to magnetic levitation system is proved, and the area of attraction is determined. Additionally, the chattering, which induced due to the discontinuity in control law, is attenuated by using a non-smooth approximate. With this approximation the resulted controller is a continuous variable structure controller with a determined steady state error according to the selected control parameters. Finally the ability and the effectiveness of the proposed continuous variable structure controller to the magnetic levitation system are verified via numerical simulations. When state initiated inside the area of attraction, the results show that the ball position can be directed to follow various desired positions, with steady state error not exceeding0.1mm.

في هذا البحث تم استخدام نظرية التحكم في الهيكل المتغير لاشتقاق وحدة تحكم متقطعة في نظام الرفع المغناطيسي. يعتبر نموذج نظام الرافع المغناطيسي غير مؤكد ، والذي يخضع لعدم اليقين في معاملات النظام ، كما أنه غير مستقر ولاخطي. تم إثبات التحكم في الهيكل المتغير المقترح لنظام الرفع المغناطيسي ، وتم تحديد منطقة الجذب. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تخفيف الثرثرة ، التي يسببها بسبب عدم الإستمرارية في قانون السيطرة، باستخدام تقريب غير سلس. مع هذا التقريب فإن وحدة التحكم الناتجة هي وحدة تحكم هيكل متغير مستمر مع وجود خطأ ثابت في الحالة المستقرة وفقًا لمعاملات التحكم المحددة. وأخيراً يتم التحقق من قدرة وفاعلية جهاز التحكم المتغير في الهيكل المتغير المقترح على نظام الرفع المغناطيسي من خلال عمليات محاكاة عددية. تظهر النتائج أنه يمكن توجيه موضع الكرة لمتابعة مختلف المواقف المطلوبة ، ومع شروط إبتدائية مختلفة ، والتي تبدأ في منطقة الجذب ، مع عدم تجاوز الخطأ 0.1mm عند الإستقرار. ER -