طراحي كنترل كننده مدرن براي تقويت كننده عملياتي

چكيده مطالب
هدف از اين پروژه بررسي مراحل طراحي يك كنترل كننده براي تقويت كننده عملياتي (Op-Amp) با استفاده از روش هاي كنترل مدرن مي باشد .
اين سيستم داراي يك ورودي و يك خروجي است چنين سيستمي را SISO مي گويند .
(Single Input , Single Output) 
براي انجام اين عمل لازم است ابتدا رفتار سيستم را بدون فيدبك حالت بررسي كرده و با مشاهده ناپايداري فيدبك حالت را طراحي كرده و سپس ميزان پايداري را نسبت به حالت قبل بررسي مي نماييم .



پيشگفتار
در طول تاريخ بشريت كنترل سيستم ها از مسائلي بوده كه انسان همواره با آن درگير مي باشد بطور كلي همه انسان ها خواستار اين مسئله هستند كه سيستم تحت اختيار آنها يك سيستم پايدار بوده و يا اينكه حالت خاصي را داشته باشد كه همان مفهوم رديابي ورودي مرجع مي باشد .
مهندسي كنترل پايه تئوري فيدبك و تئوري تحليل سيستم هاي خطي و مكملي بر تئوري شبكه ها و ارتباطات مي باشد لذا مهندسي كنترل محدود به يك مهندسي منظم و داراي چار چوب عملياتي خاص
نمي باشد بلكه به لحاظ علمي ، هوانوردي ، شيمي ، مكانيك و شهر نشيني را تحت پوشش قرار مي دهد.
درزندگي روزمره سيستم‌هاي كنترل الكتريكي،مكانيكي وشيميايي موجبات آسايش ما رافراهم مي‌آورند.
كنترل خودكار علاوه بر نقش مهمي كه در سيستم هاي مذكور دارد نقش عمده اي در سيستم هاي صنعتي امروزي ايفا مي كند.
يك سيستم مجموعه اي از اجزاء است كه به منظور انجام عمليات معين ، طبق ضوابطي مشخص با يكديگر تبادل انرژي يا اطلاعات مي كنند.
هدف از مطالعه يك سيستم و آناليز آن در واقع پي بردن به كيفيت كار سيستم ها و بدست آوردن رابطه بين اجزاء تشكيل دهنده سيستم بر محيط و بر عكس دانست.
كنترل كننده مقدار واقعي خروجي را با ورودي مطلوب مقايسه و تفاوت آنها را تعيين كرده و يك سيگنال كنترل توليد مي كند تا مقدار خطا را به صفر يا حداقل برساند شيوه توليد سيگنال كنترل كننده ، عمليات كنترلي ناميده مي شود.
كنترل كننده ها انواع مختلفي از قبيل هيدروليكي ، الكترونيكي و نيوماتيكي يا تركيبي از آنها دارد.
كنترل‌ كننده‌ ها با اهداف و انگيزه هايي متفاوت طراحي و ساخته مي شوند از‌ مهمترين اين ‌اهداف ‌
مي توان موارد زير را نام برد:
    افزايش سرعت پاسخ سيستم
    كاهش حساسيت به اغتشاش
    حذف خطاي حالت ماندگار
    پايدار سازي سيستم هاي ذاتاً ناپايدار
كنترل پذيري و رويت پذيري دو مشخصه مهم سيستم مي باشند كه فقط مختص فضاي حالت بوده و در اين فضا از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشند و در مفاهيم فركانسي و كنترل كلاسيك وجود ندارند.
كنترل پذيري بيانگر تاثير از ورودي و رويت پذيري بيانگر مشاهده در خروجي مي باشد.
در فصل هاي بعدي به بررسي كامل تر و دقيق تر موارد فوق خواهيم پرداخت.