การออกแบบและจำลองระบบควบคุมตัวขับเคลื่อนไฟฟ้าเชิงกลปีกบังคับสาหรับจรวดแบบพื้นสู่พื้นพิสัยใกล้

Abstract

งานวิจัยฉบับนี้เป็นการศึกษาการควบคุมปีกบังคับของจรวดนาวิถีแบบพื้นสู่พื้นพิสัยใกล้ โดยใช้ระบบควบคุมตัวขับเคลื่อนแบบไฟฟ้าเชิงกลซึ่งสร้างขึ้นจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกลไกเฟืองทดและเกลียวขับกาลังเพื่อไปขับปีกบังคับของจรวด โดยมีการป้อนกลับของตาแหน่งมุมปีกบังคับด้วยโพเทนชิโอมิเตอร์ในการทดลองระบบควบคุมใช้ตัวควบคุมแบบพีไอดี โดยใช้ตัวแบบจาลองเชิงคณิตสาตร์ของระบบควบคุมปีกบังคับ ซึ่งใช้กฎของเคอร์ซอฟฟ์ (Kirchhoff’s law) ในการคานวณหาตัวแบบจาลองเชิงคณิตสาตร์ของมอเตอร์ไฟฟ้าและใช้กฎของนิวตัน (Newton’s law) ในการคานวณหาตัวแบบจาลองเชิงคณิตสาตร์ของชุดกลไกขับปีกบังคับที่ต่อกับเพลามอเตอร์ จากนั้นจึงทาการวิเคราะห์และออกแบบตัวควบคุมตาแหน่งแบบพีไอดี (PID controller) เพื่อใช้ในการควบคุมระบบ พบว่าผลของการตอบสนองชั่วขณะมีการตอบสนองที่ดี การตอบสนองของระบบต่อสัญญาณอินพุตอ้างอิงของระบบมีช่วงเวลาขึ้น (Rise Time) และเวลาเข้าที่ (Settling Time)ในระยเวลาที่สั้น โดยไม่มีการเกิดโอเวอร์ชูต (Overshoot) และระบบสามารถที่จะเข้าสู่สถานะคงตัว (Steady State) ได้