The switched reluctance motor (SRM) has turned out to be an outstanding resolution for a various appliances. The modern invents of SRM grant consumers to yield advantage of small starting currents , better efficiency and robust structure that illustrates this kind of motor. This article aims at analyzing and modeling the switched reluctance motor speed controller utilizing a Proportional Integral derivative (PID) controller. The non-linear character of the SRM magnetic properties is currently fetched into attention for modeling . These nonlinearities of the switched reluctance machines attain the traditional PID controller an inadequate selection for appliance where high dynamic performance drive is required. Genetic Algorithm (GA) is manipulated to adjust the PID coefficients for the SRM drive. The consequences achieved indicates that the utilization of these established algorithms controller enhances the transient and steady state performances.
PL
Silnik z przełączaną reluktancją (SRM) okazał się być znakomitym rozwiązaniem dla różnych urządzeń. Nowoczesne wynalazki SRM dają konsumentom korzyści w postaci małych prądów rozruchowych, lepszej wydajności i solidnej konstrukcji, która ilustruje ten rodzaj silnika. Celem artykułu jest analiza i modelowanie regulatora prędkości silnika z przełączaną reluktancją, wykorzystującego regulator proporcjonalnocałkująco-pochodny (PID). Obecnie zwraca się uwagę na nieliniowy charakter właściwości magnetycznych SRM. Te nieliniowości przełączanych maszyn reluktancyjnych powodują, że tradycyjny regulator PID jest nieodpowiednim wyborem dla urządzeń, w których wymagana jest wysoka dynamika napędu. Algorytm genetyczny (GA) jest manipulowany w celu dostosowania współczynników PID dla napędu SRM. Uzyskane konsekwencje wskazują, że wykorzystanie tych ustalonych algorytmów kontrolera poprawia wydajność w stanie nieustalonym i ustalonym.
Artykuł opisuje zmodyfikowany system bezzałogowego pojazdu latającego potocznie zwanego dronem, który został rozbudowany o system automatycznego lądowania. Rozbudowa wymagała modyfikacji sprzętowych oraz ingerencji w system sterowania pojazdem. Wykorzystane zostały metody cyfrowego przetwarzania obrazu oraz algorytmy wykorzystywane w automatycznym sterowaniu.
EN
The article describes modified system of unmanned flying vehicle commonly known as drone, which has been upgraded with an automatic landing system. This expansion required hardware modifications and interference in the control system of the vehicle. Have been used methods of digital image processing and algorithms of standard automatic control.
The paper deals with an analysis of automatic control system with continuous and discrete PID controllers. A method of tuning the parameters of the continuous controller is presented, which is optimal according to the ITAE criterion. The behavior of control systems with discrete controllers whose parameters were tuned using the mentioned method are described. The impact of changes in the sampling period of controlled signal on the control quality is shown. Changes of the values of optimal parameters of discrete PID controllers in relation to changes of the sampling rate of controlled signal are characterized.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono metodę doboru nastaw regulatorów PI oraz PID dla obiektów regulacji, których dynamika zmian wielkości regulowanej może być przybliżona modelem inercyjnym n-tego rzędu z dodatkowym członem opóźniającym. Jako kryterium jakości regulacji przyjęto wskaźnik ITAE. Proponowana metoda doboru nastaw regulatorów PI oraz PID pozwala uzyskać poprawę jakości regulacji.
EN
The paper deals with the tuning method of PI and PID controllers for systems approximated by nth order inertial model with an additional time lag part. The ITAE criterion has been chosen as an indicator of control quality. The proposed method of controllers tuning makes possible to obtain optimal control quality.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono zagadnienie mechatronicznego podejścia do projektowania złożonych układów regulacji temperatury z użyciem nowej klasy narzędzi dostępnych dla celów szybkiego prototypowania algorytmów sterowania implementowanych docelowo w ramach funkcji deterministycznych wielozadaniowych systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. Ponadto przedstawiono wyniki badań symulacyjnych Hardware-in-the-loop przyjętych w pracy modeli stref grzejnych wytłaczarki tworzywa sztucznego oraz wyniki porównawczych badań HIL odpornego układu Model-Following Control [1] na tle klasycznego jednopętlowego układu regulacji z regulatorem PID, w ramach funkcji sterujących programowalnego sterownika automatyki firmy Bernecker&Rainer.
EN
In the paper an innovative method for rapid prototyping of control algorithms, called automatic code generation, within the Programmable Logic Controllers has been described. The mechatronic approach to research and development of temperature control algorithms is also given here. The presented solutions have been implemented within the multi-tasking deterministic real-time operating system Automation Runtime from Bernecker&Rainer. Also the Hardware-in-the-loop simulation results are shown in the paper. The exemplified test results lend a great support to the technique of Model-Following having been developed.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono sposób zmiany struktury i nastaw regulatora PID zapewniający zarówno dla rozruchu jak i pracy programowej oraz stabilizacyjnej dobrą jakość regulacji. W prezentowanej obecnie pracy przedstawiono wyniki badań układu regulacji temperatury z rzeczywistym obiektem cieplnym w postaci nagrzewnicy i proponowanym wcześniej regulatorem PID o zmiennej strukturze. Wyniki badań potwierdziły jeszcze raz pozytywne cechy tego regulatora i wykazały możliwość jego stosowania do obiektów cieplnych.
EN
In the paper a technique for varying the PID controller structure and its settings, which ensures good control performance for both startup, programmed control and fixed set-point control has been discussed. In this paper results of tests carried out on a temperature control system with a real thermal plant represented by a heater and the proposed earlier PID controller with a variable structure are presented. The obtained test results provide additional evidence in favour of the proposed technique and show the suitability of the developed controller for temperature control.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki porównania pracy dwóch układów regulacji. Jednym z nich był układ składający się z obiektu i opracowanego przez autora uniwersalnego regulatora PID o zmiennej strukturze. Drugi układ, to struktura dwupętlowa Model-Following Control (MFC) wyposażona oprócz obiektu także w jego model. Badania przeprowadzono dla rozruchu i skokowych zmian wartości zadanej, pracy stabilizacyjnej oraz pracy programowej. Dokonywano w obu układach perturbacji struktury i parametrów obiektu.
EN
In the paper comparison test results for two control systems are presented. One of them comprises a control plant and a universal PID controller of variable structure developed by the Author. The other is a two-loop Model-Following Control structure, which includes also a plant model beside the plant itself. The tests have been carried out for the start-up and stepwise set-point changes, programmed and fixed set-point control. The control structure and plant parameters have been perturbed in both systems.
The paper presents the stability problem of control systems composed of a fractional-order PI controller and an inertial plant of a fractional order with time delay. A simple and efficient computational method for determining stability regions in the controller and plant parameters space for specified gain and phase margins requirements is given. If these regions are known tuning process of the fractional-order PI controller can be made. The method proposed is based on the classical D-partition method.
PL
W pracy rozpatrzono problem stabilności układów regulacji automatycznej złożonych z regulatora PI ułamkowego rzędu oraz obiektu inercyjnego ułamkowego rzędu z opóźnieniem. Rozpatrywany układ regulacji automatycznej jest stabilny, gdy jego quasi-wielomian charakterystyczny ułamkowego stopnia (3) jest stabilny. tzn. wszystkie jego zera mają ujemne części rzeczywiste. Wykorzystując klasyczną metodę podziału D podano prostą analityczno-komputerową metodę wyznaczania obszarów stabilności na płaszczyźnie parametrów modelu obiektu regulacji (1) i regulatora (2). Wyznaczono analityczne zależności określające granice obszarów stabilności w przestrzeni parametrów (X, Y), gdzie X = Kkp, Y = Kkihλ. Obszar stabilności leży pomiędzy granicą zer rzeczywistych Y = 0 i granicą zer zespolonych o opisie parametrycznym (10), (11). Otrzymane opisy granic stabilności umożliwiają także wyznaczenie obszarów stabilności dla zadanego zapasu modułu A i fazy ∅. Przy wyznaczaniu obszarów stabilności dla określonego zapasu modułu A należy przyjąć ∅ = 0, natomiast dla określonego zapasu fazy ∅ należy przyjąć A = 1. Na podstawie znajomości tych obszarów można w prosty sposób określić nastawy regulatora, dla których rozpatrywany układ regulacji charakteryzuje się określonymi zapasami stabilności. Przedstawiony przykład potwierdza rezultat otrzymany na podstawie metody podziału D, że punkt z wyznaczonego obszaru stabilności (rys. 3) zapewnia określone wartości zapasu fazy.
Tuning rules for position and velocity controllers in P-PI and PI-PI electrical servomechanisms are developed using the root locus design method. P-PI controller is equivalent to PID controller with a set-point filter. PI-PI servo provides zero steady-state error for linear disturbances, which may be important for some tracking tasks. Three design data are needed to calculate the tunings, i.e. drive gain, settling time and control cycle. The development begins with continuous controllers for better understanding. Closed-loop transfer functions involve real multiple poles, so the responses are smooth, without overshoot. Upper limits on control cycles as fractions of settling times are given. Some experimental results are presented.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono zagadnienie mechatronicznego podejścia do projektowania złożonych układów regulacji temperatury z użyciem nowej klasy narzędzi dostępnych dla celów szybkiego prototypowania algorytmów sterowania implementowanych docelowo w ramach funkcji deterministycznych wielozadaniowych systemów operacyjnych czasu rzeczywistego. Ponadto przedstawiono wyniki badań symulacyjnych Hardware-in-the-loop przyjętych w pracy modeli stref grzejnych wytłaczarki tworzywa sztucznego oraz wyniki porównawczych badań HIL odpornego układu Model-Following Control [1] na tle klasycznego jednopętlowego układu regulacji z regulatorem PID, w ramach funkcji sterujących programowalnego sterownika automatyki firmy Bernecker&Rainer.
EN
In the paper an innovative method for rapid prototyping of control algorithms, called automatic code generation, within the Programmable Logic Controllers has been described. The mechatronic approach to research and development of temperature control algotihms is also given here. The presented solutions has been implemented within the multi-tasking deterministic real-time operating system Automation Runtime from Bernecker&Rainer. Also the Hardware-in-the-loop simulation results are shown in the paper. The exemplified test results lend a great support to the technique of Model-Following having been developed.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono uniwersalne metody doboru nastaw regulatorów PID występujących w nadążnym, odpornym, liniowym układzie regulacji z modelem procesu. Metody te zostały zilustrowane przykładami symulacyjnymi
EN
This papaer presents versatile methods of PID controllers tuning in robust, linear following control system with the model. These methods are illustrated by simulating examples
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the stability problem of control systems composed of a fractional-order PI controller and a inertial plant of a fractional order with time delay. Simple and efficient computational method for determining stability regions in the controller and plant parameters space is given. Knowledge of these regions permits tuning of the fractional-order PI controller. The method proposed is based on the classical D-partition method.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono sposób zmiany struktury i nastaw regulatora PID zapewniający zarówno dla rozruchu, jak i pracy programowej oraz stabilizacyjnej dobrą jakość regulacji przy zmianach wartości zadanej w szerokich granicach. Opracowany regulator jest regulatorem rzeczywistym, tzn. w którym istnieje ograniczenie sygnału sterującego. Dobrane nastawy nie zależą od wartości zadanej. Ponadto przedstawiono wyniki badań układu regulacji z proponowanym regulatorem i obiektami statycznymi potwierdzające jego pozytywne cechy.
EN
In the paper a technique for varying the PID controller structure and settings aimed at improving the control performance for both start-up, programme control and fixed set-point control together with respective tuning rules is described. The presented controller is an actual one, i.e. its output is subjected to constraints. The suggested settings and control performance they ensure are independent of set-point. The exemplified test results lend support to the technique having been developed.
Boiler drum is a critical power plant component having nonlinearities and a non-minimum phase response but, despite this fact, control structures with PID controllers are usually used in industrial applications. In the last decades, important efforts have been made to improve the closed loop performance of the drum level controller by using on-line self-tuning approaches. In this paper, such a method of on-line adaptation is presented based on a neuro-predictive technique of the authors of [4], [5]. In order to implement the neuro-predictive procedure a neural model was developed for drum level process. By means of simulation, a comparison between the obtained drum level controller's operation and that of a classic controller of the type PI under similar conditions is carried out.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A set of PID tuning rules for four plant models used currently in self-tuning controllers is developed. The four models are: 1st and 2nd order plants with delays, multiple time constant, Strejc model. Critically damped responses are assumed, i. e. no overshoot and short setting time. Oscillatory responses can also be obtained for low-order models. Classical technoques of polezero cancellation, Pade approximation and root locus are empoyed. The rules are "handbooklike" what means that they explicitly express PID settings in terms of plamt parameters, making self-tuning applications possible. setting time estimates are also given.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In the paper the problem of the robust control of continuous-time systems via [my]-synthesis is investigated. The robust control design is formulated as a local minimalization of the peak of the structured singular value. The control parameters are derived throught polynomial Diophantine equations as a pole placement principle. the poles of the nominal feedback loop are the variables for minimization which was performed by a direct search method. The procedure provided the final controller of a simple PID structure, which was applied to a system with time delay as a perturbation and the results were compared with the D-K iteration, which gave a more complex solution.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
An alternative to EXACT self-tuning algorithm available in PID controllers from Emerson-Foxboro is presented. The same specifications, i.e. overshoot and damping of the error transient, are used. Tuning steps are performed along contour lines of three template surfaces which represent overshoot, damping and frequency in terms of loop gain and controller zero. The template surfaces are generated by simulation of PID loop with time-constant-plus-delay plant whose time constant is the same as delay. The algorithm applies simple 2nd order model for oscillating and damped transients. Convergence rate is similar to that of EXACT. Simplified version of the algorithm has been implemented in an industrial controller.
In this paper, we first show that the transfer function from the front steering angle to yaw rate is strictly positive real, irrespective of the uncertain mass and unceratin velocity. We then show how to determine the positivity margin for this transfer function. Some stabilization results are obtained. Finally, we show how to check the positivity of a controller family.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.