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

Znaleziono wyników: 37

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

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The traditional train speed control research regards the train as a particle, ignoring the length of the train and the interaction force between carriages. Although this method is simple, the control error is large for high-speed trains with the characteristics of power dispersion. Moreover, in the control process, if the length of the train is not considered, when the train passes the slope point or the curvature point, the speed will jump due to the change of the line, causing a large control error and reducing comfort. In order to improve the accuracy of high-speed train speed control and solve the problem of speed jump when the train runs through variable slope and curvature, the paper takes CRH3 EMU data as an example to establish the corresponding multi-point train dynamics model. In the control method, the speed control of high-speed train needs to meet the fast requirement. Comparing the merits and demerits of classical PID control, fuzzy control and fuzzy adaptive PID control in tracking the ideal running curve of high-speed train, this paper chooses the fuzzy adaptive PID control with fast response. Considering that predictive control can predict future output, a predictive fuzzy adaptive PID controller is designed, which is suitable for high-speed train model based on multi-point. The simulation results show that the multi-point model of the high-speed train can solve the speed jump problem of the train when passing through the special lines, and the predictive fuzzy adaptive PID controller can control the speed of the train with multi-point model, so that the train can run at the desired speed, meeting the requirements of fast response and high control accuracy.
EN
An electric power steering system (EPS) is a new type of steering system developed after a mechanical hydraulic power system (MHPS) and electric-hydraulic power steering system (EHPS). In order to coordinate and solve the portability and sensitivity of the steering system optimally, taking an induction power steering system as the research object, the control algorithm of induction motor control under the EPS is studied in this paper. In order to eliminate the feed-forward performance degradation caused by the change of feed-forward parameters, an on-line identification algorithm of feed-forward parameters is proposed. It can improve the control performance of online identification among three feed-forward parameters in the T-axle motor, it improves on the robustness of feed-forward control performance, at the same time it also gives simulation and test results. This method can improve the control performance of the three feed-forward parameter online identification of the T-axis motor and improve the robustness of feed-forward control performance. At the same time, simulation and test results are given. The simulation results show that the algorithm can significantly improve the response speed and control accuracy of EPS system control.
3
EN
In this paper, a novel anti-windup strategy is presented. It is based on using fractional variable order integrator instead of integer order one in PID controller. It is shown that among four different types of variable order derivative definitions, only one gives satisfactory results – comparable, and even slightly better than the classical back-calculation anti-windup algorithm. Results are also presented in the form of simulation plots.
EN
Adaptive robust PID sliding mode control optimized by means of multi-objective genetic algorithm is presented in this paper to control a three-tank liquid level system with external disturbances. While PID constitutes a reliable and stable controller, when compared to sliding mode control (SMC); robustness and tracking performance of SMC are higher than those of the PID control. To use the unique features of both controllers, optimal sliding mode control is executed in terms of a supervisory controller to enhance the performance of optimal adaptive PID control and to provide the necessary control inputs. After the design of the control law, control coefficients of all four involved controllers are optimized by using the multi-objective genetic algorithm so as to minimize errors and the input of the controller. Simulations illustrate that the adaptive robust PID sliding controller based on multi-objective genetic algorithm optimization provides a superior response in comparison to the results obtained separately by PID control, sliding mode control, and adaptive PID control, respectively.
PL
W pracy przebadane zostały dwa regulatory zastosowane do sterowania ruchem statku wzdłuż zadanej trasy przejścia. Obiektem sterowania jest model fizyczny statku o nazwie Blue Lady wykorzystywany do szkolenia kapitanów w Ośrodku Manewrowania Statkami na jeziorze Silm w Iławie/Kamionce. Trasa ruchu statku określana jest zazwyczaj przy użyciu tzw. punktów drogi. Poprzez łączenie odcinkami kolejnych punktów drogi tworzona jest trajektoria zadana ruchu statku. Wokół każdego punktu drogi definiowany jest okrąg akceptacji, który statek musi osiągnąć. Kiedy statek wpływa w obszar objęty okręgiem akceptacji to wówczas trajektoria zadana przełączana jest na odcinek łączący dwa kolejne punkty drogi. Z każdym odcinkiem drogi jest powiązania prędkość poruszania się statku. Zadanie sterowania polega na jak najdokładniejszym prowadzeniu statku wzdłuż zadanej trajektorii. W tym celu przebadane zostały dwa regulatory. Pierwszy z nich jest regulatorem stanu (LQG), wykorzystującym dyskretny filtr Kalmana do wyznaczania niemierzonych zmiennych stanu statku, drugi natomiast opiera się na klasycznym regulatorze typu PID.
EN
The study tested two controllers, which were used to control the movement of a ship along a specified route. The control plant is a physical model of a ship called the Blue Lady used for training captains in the Ship Handling Research and Training Center on the lake Silm in Iława/Kamionka, in Poland. The route of the vessel is usually determined using so-called waypoints. The reference trajectory of ship movement is created by combining sections of the successive waypoints. A circle of acceptance, that the ship must achieve is defined around each waypoint. When the ship enters the area of a circle of acceptance then the reference trajectory is switched on the segment connecting two consecutive waypoints. A specified speed of the ship is linked with each section of the road. The task of controlling consists on the most accurate sailing along the ship's trajectory. The first one is a state controller (LQG), which uses discrete-time Kalman filter to determine the unmeasured variables of the ship’s state and the other is based on a classical PID controller.
PL
Artykuł przedstawia wyniki wstępnej analizy możliwości zastosowania sterowania predykcyjnego MPC turbiną parową elektrowni jądrowej. Tradycyjnie przyjmuje się, że turbina pracuje w jednym punkcie pracy odpowiadającym jej mocy nominalnej, co pozwala na stosowanie klasycznych regulatorów PID. Synteza sterowania dla warunków zmiennego punktu pracy wymaga uwzględnienia nieliniowego charakteru procesów turbiny oraz możliwości naruszania przez generowane sterowanie ograniczeń dopuszczalnego działania. W algorytmie MPC wykorzystany został opracowany wcześniej nieliniowy model turbiny 4CKC465. Opracowany algorytm MPC został porównany z regulatorem PID strojonym dla trajektorii zadanej. Proponowane sterowanie MPC umożliwia sterowanie turbiną z zadowalającymi skutkami. W artykule dokonano krótkiej analizy wpływu parametrów algorytmu MPC na jakość sterowania turbiną parową.
EN
The results of a preliminary analysis of the model predictive control (MPC) in steam turbine of nuclear power plant applicability was presented. Traditionally it is assumed that the turbine works in single operating point corresponding to its nominal power, what allows the usage of classic PID controllers. Synthesis of control for varying operating point conditions requires taking under consideration a nonlinear character of processes taking place within steam turbine as well as possibility of control constraints violation. In MPC algorithm, previously developed nonlinear model of 4CK465 steam turbine was used. Designed MPC algorithm was compared with PID controller tuned for a given trajectory. MPC control proposed in this paper gives satisfactory results of steam turbine control. In this article a brief analysis of the MPC algorithms parameters impact into control quality of steam turbine was presented.
7
Content available remote Control of a Finite Element Based Dynamic System
EN
This paper presents the formulation of the circuit-coupled finite element method embedded in closed loop control system. The controller checks the output of the dynamic system after each time step and controls the input (current or voltage) to reach the steady state faster. The analysed dynamic systems are a voltage fed solenoid with iron core, and a three phase switched reluctance motor. The results of the voltage driven solenoid are compared with the results from the analytical model. The control parameters for the proportional-integral-derivative controller were estimated using the step response of the solenoid. The controller of switched reluctance motor is a speed and position based control logic.
PL
W artykule zaprezentowano sformułowanie sprzężone obwodowo-elementowoskończeniowe wykorzystanoe w systemie sterowania z zamkniętą pętlą. Kontroler sprawdza wyjście z systemu dynamicznego po każdym kroku czasowym i steruje wejście (prąd lub napięcie) w celu szybszego dojścia do stanu ustalonego. Analizowane systemy dynamiczne są napięciowo zasilanymi solenoidami z rdzeniem żelaznym w połączeniu z trójfazowym przełączalnym silnikiem reluktancyjnym. Wyniki otrzymane dla układu napędowego porównane zostały z wynikami otrzymanymi w modelu analitycznym. Parametry sterowania sterownika różniczkowo-całkowego zostały estymowane za pomocą analizy skokowej odpowiedzi solenoidu. Sterownik silnika reluktancyjnego przełączalnego bazuje na logice sterowania szybkości i położenia.
PL
W artykule omówiono zastosowanie regulatora PID w napędzie robota mobilnego oraz przedstawiono jego projekt i implementację praktyczną. W wyniku zaimplementowania czujników odległości oraz odpowiednio dobranych algorytmów sterowania, robot może omijać znajdujące się na trajektorii jego ruchu przeszkody. Jednym z zadań zastosowanego w układzie sterowania robota regulatora PID jest utrzymywanie zadanej prędkości obrotowej szczotkowego silnika prądu stałego. W artykule przedstawiono także wyniki badań określających efektywność pracy regulatora w opisanej implementacji.
EN
Nowadays, microcontrollers are commonly used in many fields of industrial applications previously dominated by other devices. Their strengths such as: processing power, low cost, and small sizes enable them to become substitutes for industrial PLC controllers, analog electronic circuits, and many more. In first part of this article an overview of the Atmel AVR microprocessor family can be found, alongside with many scientific and industrial applications. Second part of this article contains a detailed description of two implementations of ATmega644PA microprocessor. First one is a controller with PID regulation that supports a DC motor driver. Second one is a differential equation solver with 4-th order Runge-Kutta method implemented. It is used for solving a torsion pendulum dynamics. Finally, some general conclusions regarding the two presented implementations are made.
PL
W dzisiejszych czasach mikrokontrolery są często używane w miejscach poprzednio zdominowanych przez inne układy logiczne. Argumenty przemawiające za stosowaniem tych układów, takie jak: moc obliczeniowa, niski koszt i małe rozmiary, pozwalają na zastępowanie nimi przemysłowych sterowników PLC i innych elektronicznych układów analogowych. W pierwszej części artykułu przedstawiono przegląd dostępnych mikroprocesorów Atmel AVR, uwzględniając przykłady naukowych i przemysłowych zastosowań. Druga część zawiera szczegółowy opis dwóch implementacji procesora ATmega644PA, przeprowadzonych przez autorów pracy. Pierwsza przedstawia regulator PID silnika prądu stałego obciążonego zmiennym momentem. Kolejna przedstawia implementację metody Runge-Kutty czwartego rzędu, stosowanej często do rozwiązywania równań różniczkowych. Algorytm został zastosowany do rozwiązania zadania dynamiki ruchu obrotowego wahadła torsyjnego na mikrokontrolerze.
10
Content available remote Wykonanie i sterowanie układem stabilizacji obiektu na równi pochyłej
PL
Platforma ball and beam jest jednym z najbardziej popularnych fizycznych modeli laboratoryjnych przydatnych w nauczaniu inżynierii systemów sterowania. W artykule przedstawiono projekt, wykonanie i oprogramowanie platformy ball and beam. Opisano proces doboru i implementacji filtrów sygnałów pomiarowych oraz syntezę algorytmu sterowania.
EN
The ball and beam system is one of the most popular and important physical laboratory models for teaching control systems engineering. The paper presents the project, construction and programming of ball and beam platform. Moreover, the filtering of measurements signals and control algorithm were developed.
EN
Remote temperature sensing and thermal imaging systems [1, 2] are invaluable tools in various fields of science and technology. The fact that radiation is a function of object surface temperature makes it possible for remote temperature measurement systems to calculate this temperature. However, to measure temperature accurately with IR system, it is necessary to know emissivity. Emissivity is one of the major sources of error in radiometric measurements. Generally, emissivity is not constant as it depends on several parameters: temperature, viewing angle, wavelength, contamination or roughness. The article presents a laboratory heater which can be used to measure the thermal emissivity ε depending on the sample surface topography.
EN
In the paper, analysis of multi-region fuzzy logic controller with local PID controllers for steam generator of pressurized water reactor (PWR) working in wide range of thermal power changes is presented. The U-tube steam generator has a nonlinear dynamics depending on thermal power transferred from coolant of the primary loop of the PWR plant. Control of water level in the steam generator conducted by a traditional PID controller which is designed for nominal power level of the nuclear reactor operates insufficiently well in wide range of operational conditions, especially at the low thermal power level. Thus the steam generator is often controlled manually by operators. Incorrect water level in the steam generator may lead to accidental shutdown of the nuclear reactor and consequently financial losses. In the paper a comparison of proposed multi region fuzzy logic controller and traditional PID controllers designed only for nominal condition is presented. The gains of the local PID controllers have been derived by solving appropriate optimization tasks with the cost function in a form of integrated squared error (ISE) criterion. In both cases, a model of steam generator which is readily available in literature was used for control algorithms synthesis purposes. The proposed multi-region fuzzy logic controller and traditional PID controller were subjected to broad-based simulation tests in rapid prototyping software - Matlab/Simulink. These tests proved the advantage of multi-region fuzzy logic controller with local PID controllers over its traditional counterpart.
EN
This paper presents a development of a model of a set of multistage centrifugal electro pumps including two 4 stage stainless steel centrifugal pumps, each coupled to a 4 kW three-phase induction motor, connected to a hydraulic application running under two control strategies including constant speed and variable speed methods. Each pump provides 16 m3/hr flow rate and 58mwater head at BEP (Best Efficiency Point). Dynamicity of the model causes variations in all operational parameters of pumping system in any variation on consuming flow rate. Each electro pump has been driven with a variable frequency drive utilizing frequency control method for adjusting the rotational speed under a PID control regarding to match of pumping system operational point with the consumption point to save the energy. 83% energy saving is achieved by model in variable speed control strategy comparing to constant speed control strategy. MATLAB/SIMULINK software using ode45 solver and variable step size simulates this model.
PL
W artykule przedstawiono opracowanie modelu zespołu wielostopniowej elektrycznej pompy odśrodkowej składającego się z dwu czterostopniowych pomp ze stali nierdzewnej, z których każda jest napędzana trójfazowym silnikiem indukcyjnym o mocy 4 kW i połączona z odbiorczym urządzeniem hydraulicznym. W sterowaniu pompy stosuje się dwie strategie, metodę stałej i zmiennej prędkości. Każda z pomp zapewnia prędkość przepływu 16 m3/godz i ciśnienie 58 m słupa wody w punkcie odpowiadającym najlepszej sprawności (BEP). Dynamika modelu powoduje, że wszystkie parametry robocze zmieniają się przy zmianie prędkości przepływu po stronie odbiorczej. Każda z elektro-pomp jest napędzana ze zmienną częstotliwością metodą sterowania częstotliwością w regulatorze typu PID, co zapewnia dostosowanie parametrów roboczych systemu pompy do konsumpcji wody i oszczędność energii. W modelu opartym na strategii sterowania ze zmienną prędkością osiągnięto 83% oszczędność energii w porównaniu ze strategią sterowania przy stałej prędkości. Symulację modelu wykonano przy pomocy oprogramowania MATLAB/SIMULINK z pakietem numerycznym ode45 stosując zmienną długość kroku.
EN
This paper presents an automatic tuning of multivariable Fractional-Order Proportional, Integral and Derivative controller (FO-PID) parameters using Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (CMAES) algorithm. Decoupled multivariable FO-PI and FO-PID controller structures are considered. Oustaloup integer order approximation is used for the fractional integrals and derivatives. For validation, two Multi-Input Multi- Output (MIMO) distillation columns described byWood and Berry and Ogunnaike and Ray are considered for the design of multivariable FO-PID controller. Optimal FO-PID controller is designed by minimizing Integral Absolute Error (IAE) as objective function. The results of previously reported PI/PID controller are considered for comparison purposes. Simulation results reveal that the performance of FOPI and FO-PID controller is better than integer order PI/PID controller in terms of IAE. Also, CMAES algorithm is suitable for the design of FO-PI / FO-PID controller.
15
Content available The parrot UAV controlled by PID controllers
EN
The paper presents the process of modeling and designing control laws for four-rotor type of the Parrot UAV. The state space model is obtained by using several phenomena like gyroscopic effects for rigid bodies, propellers and rotors. The obtained model has been used to design PID control laws for roll, pitch, yaw angle and altitude, respectively. The numerical simulations of the closed loop model are shown that system in satisfy way stabilize flight of the quadro-rotor in all considered directions.
PL
Regulator PID z ważoną wielkością zadaną pozwala w pewnym zakresie zmniejszyć przeregulowanie na skokową zmianę wielkości zadanej, jednocześnie nie zmieniając odpowiedzi na zakłócenie (sprowadzone na wejście obiektu). Uzyskuje się to poprzez wprowadzenie „wagi” b w różnicy b W–Y, co ogranicza wpływ wielkości zadanej w torze P regulatora (W oznacza wielkość zadaną, a Y wyjście obiektu). Zmniejszając wartość współczynnika b można ograniczyć lub też całkowicie wyeliminować przeregulowanie w odpowiedzi na skokową zmianę wielkości zadanej W. Jednak dla nastaw regulatora otrzymanych w wyniku samostrojenia przekaźnikowego przy typowym zapasie wzmocnienia i fazy, przeregulowanie występuje nawet dla b=0. W artykule przedstawiono propozycję rozszerzenia algorytmu PID z ważoną wielkością zadaną o filtr pozwalający całkowicie wyeliminować to przeregulowanie.
EN
PID controller with set-point weighting allows to correct set-point response without affecting disturbance response. This is done by means of a factor b in the difference b W–Y which determines proportional action of the controller (W denotes set-point and Y, plant output). By decreasing b one can reduce or even eliminate overshoot of set-point response. It turns out however, that for relay tuning with typical gain and phase margins the overshoot may remain even for b=0. So the paper presents an extension to the set-point weighting approach to eliminate the overshoot completely. Here, in addition to the original modification of proportional action, also the integral action is determined not by the error E but by the difference Wf -W, with Wf generated by a lead-lag filter.
PL
Gdy wymagane jest uzyskanie przez napęd kilku zadanych pozycji pierwszym skojarzeniem są napędy elektryczne. W praktyce przemysłowej dokładność napędów elektrycznych w wielu aplikacjach jest zbyt duża. W takim przypadku zastosowanie znajdują prostsze w budowie i tańsze w zakupie serwonapędy pneumatyczne. Do ich sterowania stosowane mogą być specjalizowane sterowniki położeń lub regulatory. W związku z zaawansowaniem sterowników PLC możliwe jest obecnie realizowanie przez nie funkcji regulatora. W artykule zaprezentowano implementację regulatora PID zastosowanego do pozycjonowania napędu pneumatycznego w metodzie GRAFPOL modelowania procesów i algorytmów sterowania.
EN
If is required to get a few positions by the drive the first idea are electric drives. In commercial practice the accuracy of electric drives is in many applications too high. In this case is easier to build and cheaper to buy pneumatic servo drive. To control it can be used specialized positions drivers or controllers. Due to the high advancement of PLC is now possible to implement the functions of regulator into PLC. The paper presents the implementation of PID controller applied to the pneumatic servo drive in the GRAFPOL method modeling and design control algorithms.
EN
The paper presents design and experimental validation of a stable self-tuning PID controller for three degrees of freedom (3-DOF) helicopter. At first, it is proposed a self-tuned proportional-integral-derivative (PID) controller for a class of uncertain second order multiinput multi-output nonlinear dynamic systems to which the 3-DOF helicopter dynamic model belongs. Within this scheme, the PID controller is employed to approximate unknown ideal controller that can achieve control objectives. PID controller gains are the adjustable parameters and they are updated online with a stable adaptation mechanism designed to minimize the error between the unknown ideal controller and the used by PID controller. The stability analysis of the closed-loop system is performed using Lyapunov approach. It is proven that all signals in the closed-loop system are uniformly ultimately bounded. The proposed approach can be regarded as a simple and effective model-free control since the mathematical model of the system is assumed unknown. Experimental results are presented to verify the effectiveness of the proposed controller.
EN
The pressurizer water level control system in nuclear power plant with pressurized water reactor (PWR) is responsible for coolant mass balance. The main control goal is to stabilize the water level at a reference value and to suppress the effect of time-varying disturbances (e.g. coolant leakage in primary circuit pipeline system). In the process of PWR power plant operation incorrect water level may disturb pressure control or may cause damage to electric heaters which could threaten plant security and stability. In modern reactors standard PID controllers are used to control water level in a pressurizer. This paper describes the performance of state feedback integral controller (SFIC) with reduced-order Luenberger state observer designed for water level control in a pressurizer and compares it to the standard PID controller. All steps from modeling of a pressurizer through control design to implementation and simulation testing in Matlab/Simulink environment are detailed in the paper.
PL
W pracy przedstawiona została analiza porównawcza dokonana pomiędzy trzema obserwatorami stanu: obserwatorem liniowym Luengergera oraz dwoma filtrami Kalmana: liniowym i rozszerzonym (EKF - Extended Kalman Filter) opierająca się ocenie dokładności estymacji zmiennych stanu. Analizowany obiekt w którym estymowane są zmienne stanu, składa się z dwóch zbiorników zawieszonych kaskadowo. Rozpatrzony został przypadek w którym pomiar poziomu wody odbywa się tylko w dolnym zbiorniku, natomiast informacja o poziomie wody w górnym zbiorniku uzyskiwana jest w wyniku estymacji. Analizowane obserwatory wykorzystane zostały w układzie sterowania poziomem wody w dolnym zbiorniku przy użyciu regulatora stanu, który wymaga znajomości poziomu wody w obydwu zbiornikach. Dodatkowo dokonano porównania jakości sterowania układów regulacji z wykorzystaniem regulatora stanu w konfiguracji z wyżej wymienionymi obserwatorami oraz z użyciem regulatora PID, który wykorzystuje tylko pomiar poziomu wody w dolnym zbiorniku i nie potrzebuje obserwatora. Wstępnie przeprowadzone zostały badania symulacyjne z wykorzystaniem środowiska obliczeniowego MATLAB/Simulink. Badania docelowe wykonane zostały w układzie rzeczywistym, gdzie zaprojektowane obserwatory wraz z regulatorami zaprogramowane zostały w mikrokontrolerze sygnałowym TMS320F28335, wykorzystanym do automatycznego sterowania poziomem wody w zbiorniku dolnym.
EN
The paper presents the comparative analysis made between the linear observer and two linear Kalman filters: linear and extended Kalman filter (EKF), which is based assessment of the accuracy of estimation of state variables. The analyzed object in the estimated state variables are composed of two cascaded tanks suspended. Was examined in a case in which the measurement of the water level takes place only in the botom tank, and information about the water level in the top tank is obtained by the estimation. Observers analyzed were used in the control water level in the lower tank with the control condition, which requires the knowledge of the water level in both tanks. In addition, a comparison of the quality control using the control systems of the controller with the above configuration, observers, and using the PID controller, which uses only the measurement of the water level in the bottom tank, and does not require the observer. Pre-simulation study was carried out using the computational environment MATLAB/Simulink. The research targets were made in a real time system, where the observers designed with controls are programmed in a digital signal processor TMS320F28335, deployed to automatically control the water level in the bottom tank.
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.