در ادامه، به شبیه‏سازی کنترل موقعیت بار سیستم‏های بدون بکلش و سیستم‏های حاوی بکلش با استفاده از کنترل‏کننده پیش‏فاز می‏پردازیم. پارامترهای سیستم مورد بررسی در (4-12) با اغتشاش بار 8 نیوتن متر را در نظر بگیرید. در شبیه‏سازی‏های این قسمت ، تمامی شرایط اولیه سیستم صفر بوده و هدف، کنترل موقعیت بار برای رسیدن به زاویه 5 رادیان می‏باشد.
نحوه کنترل سیستم‏های بدون بکلش توسط کنترل‏کننده پیش‏فاز در شکل‏ 4-21 نشان داده شده است.
شکل 4-21- کنترل زاویه بار سیستم بدون بکلش با استفاده از کنترل‏کننده پیش‏فاز
از شکل‏ بالا می‏توان دریافت که برای کنترل سیستم‏های بدون بکلش توسط کنترل‏کننده پیش‏فاز، نیاز به زمان بیشتری برای کنترل موقعیت بار می‏باشد.
شکل 4-22 نحوه کنترل سیستم‏ها‏ی حاوی بکلش توسط کنترل‏کننده پیش‏فاز را نشان می‏دهد.
شکل 4-22- کنترل زاویه بار سیستم حاوی بکلش با استفاده از کنترل‏کننده پیش‏فاز
استفاده از کنترل‏کننده پیش‏فاز برای کنترل زاویه بار، دارای 4 ویژگی نامطلوب می‏باشد:
علی‏رغم انتخاب نسبتاً بزرگ، مدت زمان زیادی برای کنترل زاویه بار نیاز است.
با افزایش ماکزیمم اندازه زاویه بکلش، خطای حالت ماندگار رخ می‏دهد.
کنترل‏کننده دارای تابع تبدیل با درجه نسبی صفر می‏باشد.
برای استفاده از این کنترل‏کننده، نیاز به دانستن برخی از پارامترهای سیستم از جمله گشتاور اغتشاشی وارده به سمت بار، اصطکاک ویسکاز موتور و ضریب میرایی شفت می‏باشد.
4-2-2- شبیه‏سازی سیستم‏های حلقه بسته با استفاده از کنترل‏کننده PID
در طراحی این کنترل‏کننده، هدف یافتن ضرایب مناسب کنترل‏کننده PID، برای کنترل مناسب زاویه بار می‏باشد. یکی از روش‏های بدست آوردن این ضرایب، استفاده از روش زیگلر نیکلز می‏باشد. ضرایب این کنترل‏کننده برای سیستم‏های بدون بکلش و سیستم‏های حاوی بکلش بصورت زیر انتخاب شده است:
جدول شماره 4-1- ضرایب کنترل‏کننده PID برای سیستم‏های بدون بکلش و حاوی بکلش
5
1
5
سیستم بدون بکلش
5
4
25
سیستم حاوی بکلش
در ادامه، به شبیه‏سازی کنترل موقعیت بار سیستم‏های بدون بکلش و سیستم‏های حاوی بکلش با استفاده از کنترل‏کننده PID می‏پردازیم. پارامترهای سیستم مورد بررسی در (4-12) با اغتشاش بار 8 نیوتن متر را در نظر بگیرید، تمامی شرایط اولیه سیستم صفر بوده و هدف، کنترل موقعیت بار برای رسیدن به زاویه 5 رادیان می‏باشد.
نحوه کنترل سیستم‏های بدون بکلش توسط کنترل‏کننده PID در شکل‏ 4-23 نشان داده شده است.