University projectsالمشاريع الجامعية

Control systems · modelling and simulationأنظمة التحكم · النمذجة والمحاكاة

Guitar string auto tunerمضبط أوتار غيتار آلي

How do you tune a string precisely when its behaviour is nonlinear? I contributed to the modelling and simulation of an automatic tuner that turns the peg until the string's frequency matches the reference.كيف تضبط وتراً بدقة وسلوكه غير خطي؟ شاركتُ في نمذجة ومحاكاة مضبط آلي يدير مفتاح الوتر حتى يطابق تردده التردد المرجعي.

• Modelled the pickup sensor as an equivalent LRC circuit based on electromagnetic principles.نمذجة لاقط الصوت كدارة LRC مكافئة استناداً إلى مبادئ الكهرومغناطيسية.
• Turned the measured sine signal into a usable frequency value.تحويل الإشارة الجيبية المقاسة إلى قيمة تردد قابلة للاستخدام.
• Built a mathematical model of the DC motor that sets the peg's angle.بناء نموذج رياضي لمحرك DC الذي يحدّد زاوية مفتاح الوتر.
• Designed a PID controller to minimise the error between measured and reference frequency, with gains tuned experimentally.تصميم متحكم PID يقلّل الخطأ بين التردد المقاس والمرجعي، مع ضبط معاملاته تجريبياً.

ResultالنتيجةFast convergence with minimal steady-state error. The hard part was the string's nonlinear behaviour, handled with simplifying assumptions that kept performance acceptable.تقارب سريع مع خطأ مستقر ضئيل. وكان الجزء الأصعب السلوك غير الخطي للوتر، فعُولج بافتراضات مبسّطة حافظت على أداء مقبول.

Read the post on LinkedInاقرأ المنشور على لينكدإن

Renewable energy · controlالطاقة المتجددة · التحكم

Wind energy with MPPTطاقة الرياح مع تتبّع نقطة القدرة العظمى

How do you get the most power from wind that keeps changing? I modelled a wind energy conversion system and applied Maximum Power Point Tracking to keep it at peak efficiency.كيف تستخرج أكبر قدرة من رياح لا تثبت على حال؟ نمذجتُ نظام تحويل طاقة الرياح وطبّقتُ تتبّع نقطة القدرة العظمى (MPPT) ليبقى عند أعلى كفاءة.

• Built a dynamic model of the turbine, the gearbox and the generator.بناء نموذج ديناميكي للعنفة وعلبة السرعة والمولّد.
• Analysed the power coefficient Cp, which depends on the tip-speed ratio λ and the blade pitch β and peaks at a single operating point.تحليل معامل القدرة Cp الذي يعتمد على نسبة سرعة الطرف λ وزاوية ميل الشفرة β، ويبلغ ذروته عند نقطة تشغيل واحدة.
• Simulated changing wind in MATLAB/Simulink: without control, the turbine drifts off its optimal point and loses energy.محاكاة رياح متغيرة على MATLAB/Simulink: دون تحكم تبتعد العنفة عن نقطتها المثلى وتضيع الطاقة.
• Implemented MPPT by adjusting the generator's load torque to hold the optimal tip-speed ratio.تطبيق MPPT بتعديل عزم الحمل على المولّد للحفاظ على نسبة سرعة الطرف المثلى.

ResultالنتيجةThe controlled system stayed stable and kept maximum power output as the wind speed changed.بقي النظام المتحكَّم به مستقراً وحافظ على أعلى قدرة مع تغيّر سرعة الرياح.

In a follow-up I looked past the steady state. Sudden gusts make MPPT lag and oscillate around the optimum, which is where adaptive control, model predictive control or hybrid MPPT come in. Efficiency depends on how fast and how accurately the system tracks its optimal point.وفي متابعة لاحقة نظرتُ إلى ما بعد الحالة المستقرة: الهبّات المفاجئة تجعل MPPT يتأخر ويتذبذب حول النقطة المثلى، وهنا يأتي دور التحكم التكيّفي أو التحكم التنبؤي بالنموذج (MPC) أو تقنيات MPPT الهجينة. فالكفاءة تتوقف على سرعة النظام ودقته في تتبّع نقطته المثلى.

The project postمنشور المشروعThe follow-up postمنشور المتابعة