Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 35

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  two-mass system
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The article deals with atwo-mass above resonant oscillatory system of an eccentric-pendulum type vibrating table. Based on the model of a vibrating oscillatory system with three masses, the system of differential equations of motion of oscillating masses with five degrees of freedom is compiled using generalized Lagrange equations of the second kind. For given values of mechanical parameters of the oscillatory system and initial conditions, the autonomous system of differential equations of motion of oscillating masses is solved by the numerical Rosenbrock method. The results of analytical modelling are verified by experimental studies. The two-mass vibration system with eccentric-pendulum drive in resonant oscillation mode is characterized by an instantaneous start and stop of the drive without prolonged transient modes. Parasitic oscillations of the working body, as a body with distributed mass, are minimal at the frequency of forced oscillations.
PL
Przedmiotem analizy, opisanej w niniejszym artykule, jest zmodyfikowany obserwator zmiennych stanu. W modelu wprowadzono dodatkowy element – sieć neuronową, której parametry optymalizowano w trybie on-line. Zadaniem struktury neuronowej jest identyfikacja składowych równań obserwatora, odpowiadających za nieliniowe zjawiska w części mechanicznej napędu. Rezultaty badań (symulacyjnych oraz eksperymentalnych) wykazują skuteczność kompensacji oddziaływania elementów nieliniowych napędu.
EN
The subject of analysis, described in this paper, is modified state variables observer. Algorithm contains additional element – neural network with internal weights optimized in on-line mode. The task for neural model is identification of the components (related to nonlinear phenomena in the mechanical part of the drive) used in equations of the observer. The results of tests (simulation and experimental) show effective compensation of the nonlinear elements impact.
PL
W artykule opisano sterowanie układem napędowym z połączeniem sprężystym, pętla regulacji prędkości została zaprojektowana w oparciu o dwa modele neuronowe. Jeden z nich stanowi główny regulator, natomiast drugi jest modelem odniesienia wykorzystywanym w trakcie obliczeń. Adaptacja wag sieci neuronowych jest realizowana on-line. Artykuł zawiera opis teoretyczny zaimplementowanej struktury, a także badania symulacyjne oraz eksperymentalne zrealizowane z wykorzystaniem procesora sygnałowego karty dSPACE1103.
EN
Paper presents control system applied for electrical drive with elastic connections. Speed control loop of the whole structure is based on two neural models. One of them is applied as the main controller, the second is the internal model of the plant used for calculations of control signal. Adaptation of weights in neural networks is done in on-line mode. Article contains theoretical description of implemented control structure, simulation tests as well as experimental tests using digital signal processor of dSPACE1103.
EN
In the paper, a novel control structure based on the fuzzy logic and model predictive control methodologies for an elastic two-mass drive system is proposed. In order to reduce the computational requirements of the classical MPC methodology, the multi parametric programming (MPT) approach is used. The robustness of the system is ensured by implementation of three MPT controllers generated for different operation points and a supervisory fuzzy system. The main goal of the fuzzy system is suitable shaping of the control signal. The effectiveness of the proposed approach is checked in simulation and experimental tests. In order to show the properties of the proposed control structure, a critical comparison with an adaptive classical MPC controller is carried out. Both control structures are tested taking into account the performance and possibility of real-time implementation.
PL
W publikacji analizowany jest regulator stanu, którego parametry podlegają adaptacji zgodnie z regułą Widrowa-Hoffa. Stały współczynnik wykorzystywany przy wyznaczaniu poprawek regulatora stanu wyznaczono za pomocą algorytmu BAT. Sterowanym obiektem jest układ dwumasowy. Przedstawiono analizę właściwości dynamicznych struktury sterowania, wykonano badania dla znamionowych oraz zmodyfikowanych parametrów obiektu, a także porównano działanie klasycznego oraz adaptacyjnego regulatora stanu. Zaprojektowany regulator zaimplementowano w karcie dSPACE1103, a następnie przeprowadzono testy na stanowisku laboratoryjnym.
EN
In article adaptive state space controller is analyzed. Parameters are recalculated according to Widrow-Hoff rule. Inside adaptation algorithm, the constant value of learning rate is selected using BAT algorithm. The plant used in control structure is two-mass system. Dynamical properties of proposed controller are considered. Results are prepared for nominal and disturbed parameters of the plant. Comparison between classical and adaptive controller is also presented. Designed controller has been implemented in dSPACE1103 card, then experiment was prepared.
PL
W artykule poruszono zagadnienia związane ze sterowaniem układu dwumasowego. Celu tłumienia drgań skrętnych napędu zaproponowano całkową strukturę ślizgowej regulacji prędkości. Zjawisko chatteringu wyeliminowano za pomocą filtru dolnoprzepustowego umieszczonego za regulatorem prędkości. Parametry filtru są przestrajane przy pomocy systemu rozmytego na podstawie błędu regulacji. Rozważania teoretyczne zostały potwierdzone w badaniach eksperymentalnych na stanowisku z silnikami prądu stałego.
EN
In the paper issues related to control of two-mass drive system are considered. In order to suppress torsional vibration the control structure with integration of switching function is proposed. The chattering phenomena is eliminated by application of low-pass filter inserted after the speed controller. The parameters of the filter are retuned according to regulation error. The theoretical consideration are supported by experimental results taken from laboratory stand with DC motors.
PL
W pracy na podstawie opracowanego modelu matematycznego układu pompowego składającego się z silnika indukcyjnego głębokożłobkowego, który przez sprzęgło elastyczne napędza pompę wodną, analizuje się nieustalone procesy przejściowe z uwzględnieniem stanów rezonansowych oraz bliskich rezonansu (dudnienie drgań). Równania stanu napędu oblicza się za pomoc metod numerycznych. Wyniki weryfikacji modelu przedstawione zostały w postaci graficznej.
EN
In work on the basis of a developed mathematical model of a pump system consisting of a deep-groove induction motor, which drives the water pump through flexible couplings, transient processes, including resonant states and near resonance (vibration thuds) are analyzed. Equations of drive state are calculated using numerical methods. The results of model verification are presented graphically.
EN
The paper presents issues related to the application of filtered integral sliding mode control to a two-mass drive system. A classical control structure has been presented and its design procedure is shown in detail. The properties of the classical structure, in which the chattering phenomenon seems to be a big drawback, have been summarized. In order to eliminate this phenomenon, an output low-pass filter has been proposed and the performance of this system has been tested. In order to improve its characteristics, an adaptive low-pass filter has been proposed. The bandwidth of the filter was changed on-line by the fuzzy system according to the current state of the plant. During the steady-states, the bandwidth is low to eliminate chattering effect, and during transients higher in order to ensure the fast dynamics of the plant.
EN
The paper describes full-order observer for a two-mass electric drive with a flexible shaft. The following state variables: the load machine speed, load torque (disturbance) and torsional torque are estimated. Optimization of the observer is based on the LQ problem. The selection of Q matrix in a performance index is determined by observability condition for LQ problem. This approach leads to minimal nonzero elements in the weight matrix. The Bode diagrams for designed observers are shown and analyzed. The experimental results confirm the usefulness of presented method in the industrial applications.
PL
W większości przypadków do modelowania układów napędowych przyjmuje się pewne uproszczenia polegające na założeniu absolutnej sztywności połączeń pomiędzy silnikiem a maszyną roboczą. Wówczas mechaniczną część układu napędowego można traktować jako jedną masę zastępczą. Otrzymany model matematyczny układu 1-masowego może być dla pewnych zastosowań przemysłowych niewystarczająco dokładny. Ponadto, prędkość maszyny roboczej, moment obciążenia i moment skręcający jest trudno zmierzyć. Oznacza to konieczność odtworzenia tych sygnałów. W artykule opisano obserwatora pełnego rzędu dla napędu z połączeniem sprężystym. Następujące zmienne stanu: prędkość maszyny roboczej, moment obciążenia (zakłócenie) oraz moment skręcający są odtwarzane. Optymalizacja obserwatora jest oparta na problemie LQ. Wybór macierzy Q we wskaźniku jakości jest zrealizowany na podstawie macierzy obserwowalności. Charakterystyki Bodego prezentowanych obserwatorów zostały przedstawione i przeanalizowane. Wyniki eksperymentalne potwierdzają przydatność metody w zastosowaniach przemysłowych.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem rozmytego bezśladowego filtru Kalmana w adaptacyjnej strukturze sterowania układu napędowego z połączeniem sprężystym. Wybrana struktura regulacji zapewnia efektywne tłumienie drgań skrętnych pomimo występowania zmienności momentu bezwładności maszyny roboczej. W algorytmie UKF wprowadzono modyfikację w postaci systemów rozmytych, których zadaniem jest adaptacja wybranych wyrazów macierzy kowariancji Q. Rozwiązanie to zapewnia odporność obserwatora w przypadku zmian wartości parametru sterowanego obiektu. Po krótkim przeglądzie literatury omówiono modele matematyczne układu napędowego, bezśladowego filtru Kalmana i strukturę sterowania. Następnie zaprezentowano strukturę systemów rozmytych. Kolejno przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnej weryfikacji rozważań teoretycznych.
EN
In the paper issues related to an application of a fuzzy unscented Kalman filter in an adaptive control structure of the drive system with elastic joint are presented. The selected control structure ensures effective damping of torsional vibrations in spite of changes of inertia of the load machine. In the UKF algorithm a modification in the form of fuzzy systems is applied. Their task is an adaptation of the selected coefficients of the covariance matrix Q. The solution provides robustness to changes in the value of the controlled system parameter. After the short review of the literature, the mathematical models of the drive system, unscented Kalman filter and the control structure are discussed. Next, the fuzzy systems structures are shown. Subsequently, selected simulation results and experimental verification of theoretical considerations are presented.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem bezśladowego filtru Kalmana w sterowaniu adaptacyjnym elektrycznych układów napędowych z połączeniem sprężystym o zmiennym momencie bezwładności maszyny roboczej. W celu tłumienia drgań skrętnych wykorzystano strukturę sterowania adaptacyjnego z dwoma dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi: od momentu skrętnego, różnicy prędkości oraz z pomocniczym sprzężeniem zwrotnym od momentu obciążenia. Zastosowany obserwator zapewnia odtwarzanie zmiennych stanu i parametru rozpatrywanego układu napędowego, niezbędnych do praktycznej realizacji zastosowanej struktury sterowania. Po krótkim przeglądzie literatury przedstawiono model matematyczny układu dwumasowego, omówiono strukturę sterowania i algorytm bezśladowego filtru Kalmana. Następnie przedstawiono wyniki badań symulacyjnych. Rozważania teoretyczne i badania symulacyjne zostały zweryfikowane poprzez testy na stanowisku laboratoryjnym.
EN
In the paper issues related to an application of the unscented Kalman filter in an adaptive control structure of the electric drive systems with elastic joint and changeable inertia of the load machine are presented. In order to damping of the torsional vibrations an adaptive control structure with two additional feedbacks: from the shaft torque, speed difference and with an auxiliary feedback from the load torque is applied. The observer provides an estimation of the state variables and parameter of the considered drive system. These values are necessary to the practical implementation of the adaptive control structure. After short review of the literature, the mathematical model of the two-mass system, the control structure and the unscented Kalman filter are described. Next, the simulation results are presented. Theoretical considerations and simulation studies were verified by tests on a laboratory set-up.
12
Content available remote Adaptacyjny regulator neuronowy dla układu dwumasowego
PL
W publikacji opisano adaptacyjny regulator neuronowy zastosowany w sterowaniu prędkością napędu elektrycznego z połączeniem sprężystym. Algorytm wykorzystuje informację o dwóch zmiennych stanu związanych z układem dwumasowym – prędkości: maszyny napędzającej oraz obciążenia. Zaprezentowane zostały wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych, które wykonano na stanowisku laboratoryjnym z wykorzystaniem karty dSPACE 1103.
EN
In this publication adaptive neural controller used for speed control of electrical drive with elastic connection is presented. Analyzed control algorithm is based on two state variables of two-mass system: motor and load speeds. In paper simulations and experimental results (done on laboratory stand using dSPACE1103 card) are presented.
PL
W artykule przedstawiono analizę działania neuronowych regulatorów prędkości trenowanych off-line, zaimplementowanych w układzie napędowym z połączeniem elastycznym. Testom poddano sterowanie z modelem odwrotnym (Direct Inverse Control) oraz sterowanie z modelem wewnętrznym (Internal Model Control). Istotnym założeniem prowadzonych badań był brak adaptacji modeli neuronowych w trakcie działania struktury sterowania. Zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych zrealizowanych dla znamionowych oraz zmienionych parametrów obiektu.
EN
In this paper analysis of neural speed controllers implemented in electrical drive with elastic connection is presented. Two control structures were tested: Direct Inverse Control and Internal Model Control. Important assumption in described application is lack of weights adaptation during work of the drive. Simulations and experimental tests prepared for nominal and changed values of parameters are shown.
EN
In the paper issues related to damping of torsional vibrations in electric drive systems with elastic joint with changeable inertia of the load machine using an adaptive control structure are presented. In order to state variables estimation of a drive system, the extended Kalman filter with a dynamic adaptation of selected coefficients has been applied. Adaptation of selected coefficients of the Kalman filter’s covariance matrix ensures an improvement of the state variables and parameter estimation quality of the considered drive system with changeable inertia. The element implementing the adaptation is a fuzzy system, whose input signals are a current estimated value of a time constant of the load machine and a processed signal of an absolute value of difference between the electromagnetic and shaft torques. Theoretical considerations and simulation studies have been verified by tests with laboratory set-up.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z tłumieniem drgań skrętnych w elektrycznych układach napędowych z połączeniem sprężystym o zmiennym momencie bezwładności maszyny roboczej poprzez zastosowanie struktury sterowania adaptacyjnego. W celu odtwarzania zmiennych stanu rozpatrywanego układu wykorzystano zmodyfikowany algorytm rozszerzonego filtru Kalmana z dynamiczną adaptacją wybranych współczynników. Adaptacja współczynników macierzy kowariancji zapewnia poprawę jakości estymacji zmiennych stanu i parametru układu w obecności zmiennego momentu bezwładności. Elementem realizującym wspomnianą adaptację jest system rozmyty, którego sygnałami wejściowymi są aktualna estymowana wartość stałej czasowej maszyny roboczej oraz przetworzony sygnał modułu różnicy pomiędzy momentami elektromagnetycznym i skrętnym. Rozważania teoretyczne i badania symulacyjne zostały zweryfikowane przez testy na stanowisku rzeczywistym.
PL
W publikacji przedstawiono obserwator Luenbergera współpracujący z modelem jednokierunkowej sieci neuronowej. Zastosowany model steruje parametrami determinującymi właściwości dynamiczne klasycznego obserwatora. Celem jest redukcja wzmocnień szumów pomiarowych, obserwowanych w stanach ustalonych przebiegów oraz większa precyzja estymacji w stanach przejściowych. Opracowany układ zaimplementowano w celu odtwarzania zmiennych stanu układu napędowego z połączeniem elastycznym.
EN
In this article the Luenberger observer cooperating with feedforward neural network is described. Applied model controls parameters shaping dynamics properties of classical observer. The main goal is elimination of measurement noises, observed in transients during steady states and higher precision of estimation while transient states. Designed system was implemented for state variables estimation of drive with elastic joint.
16
PL
W referacie przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem logiki rozmytej w nieliniowym filtrze Kalmana. Po krótkim przeglądzie literatury przedstawiono model matematyczny układu napędowego. Następnie opisano strukturę sterowania i rozmyty rozszerzony filtr Kalmana Zaproponowany estymator zapewnia odtwarzanie zmiennych stanu oraz parametrów układu dwumasowego. Współczynniki macierzy kowariancji filtru Kalmana były przestrajane w trybie online, na podstawie estymowanej wartości stałej czasowej maszyny roboczej. Badany estymator testowany był w otwartej oraz zamkniętej strukturze sterowania. Uzyskano znaczną poprawę jakości estymacji wszystkich zmiennych stanu w porównaniu do rozwiązania klasycznego.
EN
In the paper application of the fuzzy extended Kalman filter in the adaptive control structure for two-mass drive system is presented. After a short review of the literature the mathematical model of the two-mass drive system is presented. Next a control structure and the fuzzy extended Kalman filter are described. The proposed observer ensures the estimation of system states and parameters. The covariance matrix coefficients are online retuned by the fuzzy system based on the estimated value of mechanical time constant of the load machine. The proposed control strategy is tested in the open and closed-loop control structure. The proposed fuzzy Kalman filter ensures the better estimation accuracy compared to classical Kalman filter.
EN
Various mechanical systems are characterized with flexible joints. Exemplary this class of systems are the conveyers motors, the industrial robots and the cranes. The mechanical properties of those objects can be approximated by two-mass system. The paper presents the time-optimal input shaping methods for two-mass system. The control signal has to reach the set value of displacement in the shortest time, without of rising the mechanical oscillations. It was established, that the summary moment of inertia is constant, but division of mass is changing. For this case robustness for wide range of parameters deviations was analyzed. The model included PMSM motor with limited dynamics of current regulation. The research were conducted in Matlab/Simulink enviroment.
PL
W niniejszym artykule zaprezentowano zastosowanie modeli neuronowo-rozmytych w odtwarzaniu zmiennych stanu napędu elektrycznego o złożonej części mechanicznej. Istotnym zagadnieniem w procesie projektowania testowanych estymatorów jest optymalizacja ich struktury, w tym celu zastosowano metodę rozmytą K-średnich. Uzyskano wysoką precyzję estymowanych sygnałów (prędkości obciążenia oraz momentu skrętnego) oraz odporność, w badanym zakresie, na zmiany wybranych parametrów napędu, a także w przypadku wprowadzania dodatkowych nieliniowości elementów sprzęgających.
EN
In this paper application of neuro-fuzzy models in state variables estimation of electrical drive with composite mechanical part is presented. Important task in design process is structure optimization, for this purpose fuzzy c-means algorithm is applied. High precision of selected signals estimation (load speed and torsional torque) is obtained. Moreover estimators are robust, in tested range, against parameter changes and introduction of additional nonlinear elements in coupling between motor and load.
PL
W referacie przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem sterowania predykcyjnego w układzie dwumasowym. Omówiono budowę oraz działanie predykcyjnego regulatora prędkości, w którym poziom ograniczeń nakładanych na zmienne stanu podlega adaptacji w zależności od bieżącej wartości momentu obciążenia. Omówiono stosowane metody sterowania napędami z połączeniem sprężystym. W kolejnych sekcjach opisano zasadę sterowania predykcyjnego oraz proponowaną strukturę sterowania z rozmytym systemem adaptacji ograniczeń. Rozważania teoretyczne i symulacyjne zostały poparte badaniami eksperymentalnymi.
EN
In the paper issues related to the application of the model predictive control (MPC) are presented. The structure of the MPC controller in which the level of constraints on state variables is subject to the current operation work is described. The commonly-used method for the drive system with elastic joint are shortly discussed. In the following sections the idea of the MPC and the proposed control structure with fuzzy adaptation mechanism are introduced. The theoretical consideration are confirmed by the simulation and experimental tests.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia projektowania rozmytych estymatorów zmiennych stanu dla układu napędowego z połączeniem sprężystym. We wprowadzeniu dokonano przeglądu literatury na temat stosowanych metod odtwarzania zmiennych stanu układu dwumasowego. Kolejno omówiono model matematyczny obiektu badań oraz strukturę sterowania. Opisano system rozmyty typu TSK. Następnie przedstawiono wyniki badań symulacyjnych obrazujących właściwości dynamiczne estymatorów neuro-fuzzy pracujących w różnych warunkach. Przetestowano działanie estymatorów zarówno dla znamionowych jak i zmienionych parametrów obiektu.
EN
In the paper the issues related to the estimation of the state variables of the two-mass system are presented. After introduction, where short survey of the estimation method is presented, the mathematical model of the drive and the control structure are introduced. Then the TSK fuzzy system is described. Next the properties of the neuro-fuzzy system are investigated under simulation study for the nominal and changed parameters of the drive.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.