طراحی و ساخت صندلی چرخدار الكتریكی

طراحی و ساخت صندلی چرخدار الكتریكی

صندلی چرخدار الكتریكی وسیله مناسبی برای كمك به افرادی است كه از ناتواناییهای حاد حركتی رنج می برند و به آنها تا حد زیادی استقلال می دهد در این پروژه یك صندلی چرخدار با نیروی رانش الكتریكی كه كاربر توسط جوی استیك آنرا هدایت می كند، ساخته شد

 طراحی و ساخت صندلی چرخدار الكتریكی



چكیده

صندلی چرخدار الكتریكی وسیله مناسبی برای كمك به افرادی است كه از ناتواناییهای حاد حركتی رنج می برند و به آنها تا حد زیادی استقلال می دهد. در این پروژه یك صندلی چرخدار با نیروی رانش الكتریكی كه كاربر توسط جوی استیك آنرا هدایت می كند، ساخته شد. با بررسی های مختلف خواهیم دید كه موتور مناسب برای این منظور، موتور DC مغناطیس دائم است كه به منظور استفاده در صندلی چرخدار الكتریكی طراحی شده است. منبع انرژی دو عدد باتری سرب- اسید 12 V, 60 Ah انتخاب شد و مدار تحریك موتور برشگر PWM می باشد كه در آن عمل برشگری توسط ماسفت انجام می گیرد. برای كنترل سیستم ابتدا پایداری دینامیك ثابت آنرا با استفاده از ماتریسهای تبدیل دوران، در حالت كلی بررسی كرده و سپس یك مدار خطی از مجموعه را در نظر گرفتن پارامترهای شخص راننده ارائه كردیم. با وجود همه ساده سازیهای ممكن خواهیم دید كه مدل به دست آمده از پیچیدگی زیادی برخوردار است و برای كنترل حلقه بسته آن باید از روشهای پیشرفته كنترل وفقی مبتنی بر شبكه های عصبی و منطق فازی استفاده كرد. در صورت عدم استفاده از كنترل حلقه، بسته، هدایت صندلی در محیطهایی با موانع زیاد، با دشواری همراه خواهد بود.

فصل چهارم در مورد كنترل صندلی چرخدار الكتریكی می باشد. در ابتدا پروتكل حركت صندلی بر اساس حركت جوی استیك بیان شده و سپس روابطی كه با استفاده از آن می توان سرعت خطی و سرعت زاویه ای صندلی را بر حسب دور موتورها بدست آورد، معرفی شده اند. در ادامه دینامیك ثابت [1] صندلی چرخدار الكتریكی مورد بررسی قرار گرفته است و حداكثر سرعت خطی صندلی چرخدار برای آنكه پایداری آن حول محور x (راستای حركت) حفظ شود، بدست آمده است. این بررسی در حالت كلی است و با استفاده از ماتریسهای دوران، شیب مسیر در جهت های مختلف را در نظر می گیرد. در ادامه این فصل، با كوچك فرض كردن تغییرات، یك مدل خطی از سیستم صندلی چرخدار الكتریكی با در نظر گرفتن هدایت انسان، ارائه می كنیم. در این سیستم خطی، ورودی، مسیر دلخواه شخص و خروجی، نوسانات مجموعه حول محور x (راستای حركت) می باشد. همانطور كه خواهیم دید این سیستم پیچیدگی زیادی خواهد داشت؛ بنابراین در صندلیهای پیشرفته جدید، كنترل كننده های وفقی [2]كه با استفاده از شبكه های عصلی و منطق فازی طراحی می شوند، كاربرد فراوان دارند. در پایان فصل در مورد سازگاری الكترومغناطیسی [3] و استانداردهای مربوط به صندلی چرخدار الكتریكی در این زمینه، توضیحاتی آورده شده است.

در فصل پنجم طراحی قسمتهای مختلف توضیح داده شده است. طراحی مدار برشگر PWM و بخش مهمی از این فصل را تشكیل می دهد. مدار برشگر شامل مولد سیگنال PWM و اعمال ‌آن به ماسفتها می باشد. انتخاب فركانس برشگری بسیار مهم است چرا كه پایین بودن فركانس، باعث افزایش تلفات در موتور می شود. با استخراج پارامترهای موتور توسط آزمایشهای مختلف و سپس مدل كردن موتور توسط Pspice فركانس برشگری با دقت مناسب، 25 Hz انتخاب شده است. ماسفت اگرچه در حالت پایدار جریانی از گیت نمی كشد، ولی در هنگام روشن و خاموش شدن سریع، جریان قابل ملاحظه ای باید به گیت تزریق و یا از آن كشیده شود. نحوه طراحی مداری برای تأمین این جریانهای لحظه ای، توضیح داده شده است. مجموعه مدار تحریك را می توان به صورت آنالوگ یا دیجیتال و یا تركیبی از آنالوگ و دیجیتال پیاده سازی نمود. در قسمت برشگر PWM به علت بالا بودن فركانس برشگری و در مقابل پایین بودن سرعت میكروكنترلرهای معمولی استفاده از مدار آنالوگ مناسب تر است؛ ولی تشخصی فرمان جوی استیك و تصمیم درمورد سرعت و جهت حركت هر یك از موتورها را می توان توسط مدارهای آنالوگ و یا دیجیتال طراحی نمود كه هر یك از این دو مدار مزایا و معایبی دارند كه توضیج داده  خواهند شد. برای تولید سیگنال PWM از تراشهTL 949 استفاده شده است. این تراشه در ساخت منابع تغذیه سوئیچنگ كاربرد فراوان دارد

[1] - Fixed dinamic

[2] - Adaptive Controllers

[3] - Electromagnatic Compatibility

عنوان
فصل اول- مقدمه
فصل دوم- بررسی صندلی چرخدار

مقدمه

1-2- اجزاء صندلی چرخدار

1-1-2- سیستم رانش

3-1-2- چرخها

4-1-2- اسكلت بندی

2-2- انواع صندلی چرخدار

3-2- ابعاد استاندارد صندلی چرخدار

4-2-پارامترهای مهم در انتخاب صندلی چرخدار

5-2-نكات مهم در انتخاب صندلی چرخدار

6-2-مشخصات صندلی چرخدار الكتریكی

1-6-2-روشهای هدایت صندلی چرخدار الكتریكی

2-6-2-روشهای هدایت صندلی چرخدار الكتریكی

7-2-موارد استفاده از صندلی چرخدار

8-2-موارد عدم استفاده از صندلی چرخدار

خلاصه

فصل سوم- انتخاب ادوات مورد نیاز

مقدمه

1-3-صندلی چرخدار

2-3- موتور الكتریكی

1-2-3-باتریك نیكل- كادمیوم

2-3-3- باتری سرب- اسید

4-3- مدار كنترل سرعت

5-3- انتخاب المال سوئیچ

6-3- انتخاب وسیله هدایت

خلاصه
فصل چهارم- طراحی كنترل كننده

مقدمه

1-4- پروتكل هدایت صندلی بر اساس حركت صندلی چرخدار

2-4- رابطه بین سرعت خط

3-4- بررسی دینامیك ثابت صندلی چرخدار

4-4- بررسی كنترل حلقه بسته

4-5- روشهای كنترل صندلی چرخدار الكتریكی

1-5-4- كنترل كننده های قابل تنظیم

2-5-4- كنترل با سنسورها یا همكار

3-5-4- كنترل تحمل پذیر خطا

6-4- سازگاری الكترومغناطیسی
فصل پنچم

مقدمه

روشهای ساخت مدار

1-5-پیاده سازی به روش آنالوگ

1-1-5- كنترل كننده PWM

2-1-5- محاسبه جریان گیت ماسفت

3-1-5- انتخاب فركانس برشگری

4-1-5- استخراج پارامترهای موتور ANCN7152

5-1-5- ساختن ولتاژ منفی از ولتاژ مثبت

2-5- پیاده سازی به روش دیجیتال

1-2-5- روشهای سنجش شارژ باتری

2-2-5- ساخت منبع تغذیه منفی

خلاصه
فصل ششم- نتایج آزمایشات

فصل هفتم- نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه كار

مراجع

ضمیمه (1)- نرم افزار هدایت صندلی چرخدار

ضمیمه (2)- برنامه ثبت و تحلیل داده ها برای تعیین

ضمیمه (3)- گاتالوگ موتور ANCN7152

ضمیمه (4)- گاتالوگهای 8951 و TL494

برچسب ها : طراحی و ساخت صندلی چرخدار الكتریكی , دانلود پروژه طراحی و ساخت صندلی چرخدار الكتریكی , دانلود بررسی صندلی چرخدار , اجزاء صندلی چرخدار , تحقیق انواع صندلی چرخدار , پارامترهای مهم در انتخاب صندلی چرخدار , مشخصات صندلی چرخدار الكتریكی , بررسی نرم افزار هدایت صندلی چرخدار , پروژه , پژوهش , پایان نامه , جزوه , مقاله , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود جزوه , دانلود مقاله