Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 64

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  układ dwumasowy
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
EN
Because of their high efficiency, electric drives have become a staple solution in numerous applications, such as robotic manipulators and exoskeletons. However, such constructions need to be designed with lighter materials, which are also more prone to twisting and bending. Because of torsion affecting the mechanical structure, precision of motion is deteriorated. In this study, a classic IP controller is coupled with a resonant filter to improve the performance of the drive affected by the torsional torque. The results include both numerical analysis and experimental verification.
PL
Ze względu na wysoką sprawność, napędy elektryczne stały się klasycznym rozwiązaniem stosowanym w wielu mechanizmach, m.in. manipulatorach oraz egzoszkieletach. Aplikacje te często wymagają wykorzystania lekkich materiałów podatnych na skręcanie i wyginanie. Odkształcenia te mocno utrudniaja˛ precyzyjne sterowanie nape˛dem. W niniejszej pracy przedstawione zostało wykorzystanie poła˛czenia klasycznego rozwia˛zania (regulatora IP) oraz filtra rezonansowego zastosowanego w celu eliminacji składowych odpowiedzialnych za pogłe˛bianie skre˛cenia wału. Struktura sterowania poddana została zarówno analizie numerycznej, jak i weryfikacji eksperymentalnej.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane estymacją zmiennych stanu w układzie napędowym z połączeniem sprężystym. Dokładna informacja o zakłóceniach jest niezbędna w celu zastosowania zaawansowanej struktury sterowania. W pracy przebadano hybrydowy ślizgowy obserwator Luenbergera. Proponowany algorytm jest połączeniem klasycznego obserwatora Luenbergera oraz części ślizgowej. Zaproponowana struktura zwiększa odporność estymatora na szumy pomiarowe i parametryczne. W właściwości obserwatora przetestowano na stanowisku laboratoryjnym wyposażonym w silniki PMSM. Otrzymane wyniki porównano do rozwiązania klasycznego.
EN
The article presents issues related to the estimation of state variables in a drive system with a flexible connection. Accurate information about disturbances is necessary to implement an advanced control structure. In this work, Luenberger's hybrid sliding observer was tested. The proposed algorithm is a combination of the classic Luenberger observer and the sliding part. The proposed structure increases the estimator's resistance to measurement and parametric noise. The observer properties were tested on a laboratory stand equipped with PMSM engines. The obtained results were compared to the classical solution.
PL
Artykuł prezentuje metodę poszukiwania nastaw układu regulacji prędkości opartego o metodę ADRC. Układ ten steruje prędkością obiektu dwumasowego, a zaprezentowana metoda uwzględnia kluczowe cechy obiektu i dobiera nastawy, aby osiągnięte odpowiedzi na zmianę wartości zadanej charakteryzowały się zadowalającym tłumieniem. Autorzy prezentują proces modelowania obiektu oraz całego układu regulacji, prezentują wyniki analizy teoretycznej, a następnie dowodzą skuteczności zaproponowanego podejścia w eksperymencie laboratoryjnym.
EN
The article presents an algorithm for searching parameters of a speed control system based on the ADRC method. The system controls a two - mass object, and the presented method takes into account the key features of this object and selects settings, so that the achieved responses to a change in the set value are characterized by satisfactory damping. The authors present the process of modeling the plant and the entire control system, show the results of theoretical analysis and then prove the effectiveness of the proposed approach in a laboratory experiment.
4
Content available Rozmyty regulator stanu układu dwumasowego
PL
Sterowanie napędem elektrycznym oparte o wektor zmiennych stanu umożliwia precyzyjne odtwarzanie sygnału zadanego. Jednak zakłócenia parametryczne lub pomiarowe zdecydowanie utrudniają zachowanie poprawności działania struktury sterowania. W związku z tym, w niniejszej publikacji, zaproponowano rozszerzenie regulatora o część bazującą na logice rozmytej. Zastosowany element wpływa, w zależności od uchybu prędkości, na wartości wzmocnień w sprzężeniach zwrotnych, w efekcie odpowiednio kształtowane są zmienne stanu oraz dynamika napędu. W procesie projektowania zastosowany został optymalizacyjny algorytm metaheurystyczny - Symbiotic Organisms Search (SOS). Obiektem sterowanym jest układ napędowy z elastycznym sprzęgłem, które zostało wprowadzone do części mechanicznej. Wyniki badań symulacyjnych potwierdzają poprawność analizowanej koncepcji. Przeprowadzone zostały również testy eksperymentalne (algorytm został zaimplementowany w karcie dSPACE1103, napęd zawierał dwa silniki prądu stałego o mocy 0,5kW).
EN
Application of control methods based on state vector leads to precise tracking of reference signal. However, the parametric or measurement disturbance definitely make it difficult to maintain the correct operation of the system. Therefore, in this paper, implementation of an additional fuzzy element is proposed. It can recalculate, using information about the speed error, the coefficients in the feedback paths. Then, shape of the state variables and the dynamics of the system are forced properly. In the design process, the metaheuristic algorithm - Symbiotic Organisms Search (SOS) - was used. The electrical drive contains elastic shaft. The results of the simulations confirm the correctness of the analyzed method. Moreover, the experimental tests were performed (with the dSPACE 1103 card, the system contains two DC motor with 0.5kW).
PL
W pracy przedstawiono regulator stanu pracujący w strukturze regulacji prędkości układu napędowego z połączeniem sprężystym odporny na zmiany momentu bezwładności maszyny roboczej. Współczynniki regulatora dobrano z wykorzystaniem metody optymalizacji numerycznej, w sposób zapewniający odporność na zmianę parametrów. Sygnały sprzężeń zwrotnych pochodzą z czujników pomiarowych oraz z symulatora momentu skrętnego. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnych opracowanej struktury sterowania.
EN
The paper presents a robust state controller operating in the speed control system of the drive system with an elastic connection. The controller was tuned using the numerical optimization method so that it was robust to changes in the mechanical time constant of the load machine. The feedback signals are provided by the speed sensors and simulator of the shaft torque. The results of simulation and experimental tests of the developed control structure are presented.
PL
W publikacji przedstawiona została modyfikacja klasycznego regulatora stanu, która zakłada wprowadzenie radialnej sieci neuronowej (Radial Basis Function Neural Network). Celem jest wygenerowanie sygnału, który zostanie wprowadzony do wektora zmiennych stanu sprzężeń zwrotnych. Obiektem regulacji jest napęd elektryczny z połączeniem sprężystym. W artykule uwzględniono opis teoretyczny proponowanego rozwiązania, a także zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych struktury sterowania. Badania przeprowadzone dla rzeczywistego układu napędowego stanowią dodatkową weryfikację analizowanego regulatora stanu.
EN
In this paper, a state feedback controller enhanced by a Radial Basis Function Neural Network is presented. The main goal of the network is calculation of a virtual signal used in state vector and applied as feedback. The plant considered in the article is an electrical drive with a flexible joint. The mathematical description of the proposed control scheme and the numerical tests can be found in the manuscript. Experimental analysis is performed as an additional verification of the proposed state controller.
PL
W referacie przedstawiono zagadnienia związane z tłumieniem drgań skrętnych w układzie dwumasowym. W celu efektywnego tłumienia oscylacji wybrano strukturę z dwoma dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi. W celu jej implementacji konieczne jest zastosowanie wybranego estymatora zmiennych stanu. Problem estymacji komplikuje się w przypadku nieznanych warunków początkowych obiektu, np. naciągniętego wału. W niniejszej pracy proponuje się zastosowanie obserwatora wielowarstwowego zapewniającego znaczne skrócenie czasu estymacji.. Jego efektywność została potwierdzona przez szereg badań symulacyjnych i eksperymentalnych dla obiektu o parametrach zawartych w określonych granicach.
EN
The paper presents issues related to the damping of torsional vibrations in a dual mass system. In order to effectively dampen the oscillations, a structure with two additional feedbacks was chosen. In order to implement it, it is necessary to use the selected state variable estimator. The estimation problem becomes more complicated in the case of unknown initial conditions of the object, e.g. a stretched shaft. This paper proposes the use of a multilayer observer. Its effectiveness has been confirmed by a series of simulation and experimental tests for an object with parameters within certain limits.
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.
PL
Artykuł dotyczy zagadnień związanych z identyfikacją parametrów mechanicznych układu dwumasowego, przeprowadzanej w trybie on-line za pomocą rozmytego bezśladowego filtru Kalmana. W celu realizacji procesu identyfikacji zastosowano adaptacyjną strukturę sterowania rozważanego układu z dwoma dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi. Do klasycznego algorytmu UKF wprowadzono zaprojektowane systemy rozmyte, których zadaniem była adaptacja wyrazów macierzy kowariancji filtru Kalmana. Poprawia to jakość identyfikacji oraz przyspiesza ten proces. W pracy przedstawiono przegląd literatury, model matematyczny rozpatrywanego układu napędowego, omówiono algorytm rozmytego bezśladowego filtru Kalmana oraz zastosowane systemy rozmyte. Następnie zaprezentowano wyniki badań i przeprowadzono porównanie jakości identyfikacji realizowanej przez oba algorytmy filtrów Kalmana.
EN
In the paper issues related to the on-line identification of mechanical parameters of the two-mass system using fuzzy unscented Kalman filter are presented. In order to perform the identification process, an adaptive control structure with two additional feedbacks was used. To the classical algorithm UKF designed fuzzy systems were introduced. Their task was an adaptation of elements of the Kalman filter’s covariance matrices. It improves the quality of identification. In this paper a review of the literature, mathematical model of the two-mass system, UKF algorithm and designed fuzzy systems are discussed. Subsequently, the research results and comparison of the identification quality for considered Kalman filters are presented.
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.
PL
W referacie przedstawiono kaskadowy regulator prędkości silnika indukcyjnego w układzie dwumasowym z wykorzystaniem algorytmów predykcyjnych. Nadrzędny regulator prędkości jest regulatorem z nieskończonym zbiorem rozwiązań. Podporządkowany regulator momentu realizuje natomiast algorytm ze skończonym zbiorem rozwiązań.
EN
The paper presents a cascade speed controller of induction motor in dual mass system using prediction algorithms. Overriding speed controller is a controller with an infinite set of solutions. Subordinated torque controller using the algorithm with a finite set of solutions.
18
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.
PL
W pracy przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem zmodyfikowanego algorytmu rozmytego filtru Kalmana w adaptacyjnej strukturze sterowania układu dwumasowego. Modyfikacja algorytmu polegała na wprowadzeniu dynamicznej adaptacji wybranych współczynników macierzy kowariancji zakłóceń zmiennych stanu. W celu jej wprowadzenia zaprojektowano omówiony w artykule system rozmyty. Proces adaptacji przeprowadzany był w trybie on-line na podstawie dwóch sygnałów zawierających informację o stanie sterowanego obiektu. Opracowany algorytm testowano w badaniach symulacyjnych i eksperymentalnych w zamkniętej strukturze regulacji. Wyniki badań wskazują na uzyskanie znaczącej poprawy jakości estymacji zmiennych stanu i parametru rozważanego układu w porównaniu do klasycznego algorytmu rozszerzonego filtru Kalmana.
EN
In this paper issues related to an application of the modified fuzzy Kalman filter in an adaptive control structure of the two-mass system are presented. A proposed modification of the Kalman filter consists in introducing an adaptation of selected coefficients of the covariance matrix. For this purpose a fuzzy system has been designed. The on-line adaptation of the coefficients is based on two signals containing information about a state of the controlled system. The proposed algorithm has been tested by simulation and experiment in a closed-loop control structure. In comparison to the classical extended Kalman filter, the research has shown a significant improvement of the estimation quality of all state variables and a parameter that are related to the considered motor drive system.
first rewind previous Strona / 4 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.