Use of the fractional order PD controller in electro-hydraulic drive

• Autorzy: Rybarczyk D.

Identyfikatory

DOI

10.14313/PAR_223/13

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie regulatora PD niecałkowitego rzędu w napędzie elektrohydraulicznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents initial research on use of the fractional order PD controller of the electro-hydraulic drive – step response in open and close loop. Test stand built based on hydraulic cylinder combined with electro-hydraulic servo valve. Control system based on PLC with touch panel. Experimental investigation is performed for different coefficient of fractional PD regulator. The aim was to check power of s denominator changes impact in PD controller. Performed test stand allowed to conduct further comprehensive investigations use of the fractional order controller in electro-hydraulic drives.

PL

W artykule opisano wstępne badania dotyczące zastosowania regulatora niecałkowitego rzędu w napędzie elektrohydraulicznym. Jako obiekt badań posłużył siłownik hydrauliczny połączony z serwozaworem. Układ sterowania zbudowano w oparciu o sterownik PLC z panelem dotykowym. Napęd poddano testom z zamkniętą i otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego. Przebadano wpływ zmiany wartości poszczególnych parametrów regulatora niecałkowitego rzędu, w tym stopnia części różniczkującej.

Słowa kluczowe

EN

fractional order controller; electro-hydraulic drive; servo valve

PL

regulator niecałkowitego rzędu; napęd elektrohydrauliczny; serwozawór

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 21, nr 1
• Strony: 13--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., fot., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Rybarczyk D.

• Politechnika Poznańska, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Instytut Technologii Mechanicznej, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań

Bibliografia

• 1. Chapple P., Principles of Hydraulic System Design. Coxmoor Publishing Company, Oxford, 2003.
• 2. Cundiff S.J., Fluid Power Circuits and Control Fundamental and Applications. CRC Press, Boca Raton, London, New York, Washington 2000.
• 3. Dzieliński A., Sierciuk D., Sarwas G., Some applications of fractional order calculus, “Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences”, Vol. 58, No. 4, 2010, 583–592, DOI: 10.2478/v10175-010-0059-6.
• 4. Zhao J., Wang J., Wang S., Fractional order control to the electro-hydraulic system in insulator fatigue test device, “Mechatronics”, Vol. 23, No. 7, 2013, 828–839, DOI: 10.1016/j.mechatronics.2013.02.002.
• 5. Mohammad Reza Faieghi and Abbas Nemati (2011). On Fractional-Order PID Design, Applications of MATLAB in Science and Engineering, Prof. Tadeusz Michalowski (Ed.), ISBN: 978-953-307-708-6, InTech, DOI: 10.5772/22657,
• 6. Duarte Valerio, Jose Sa da Costa, Tuning-Rules for Fractional PID Controllers, Fractional Differentiation and its Applications, Vol. 2 Part: 1, 28–33, DOI: 10.3182/20060719-3-PT-4902.00004, 2006. Available from: http://www.intechopen.com/books/applications-of-matlab-in-science-and-engineering/onfractional-order-pid-design.
• 7. Tepljakov A., Petlenkov E., Belikov J., FOMCON: a MATLAB toolbox for fractional-order system identification and control, “International Journal of Microelectronics and Computer Science”, Vol. 2, No. 2, 2011, 51–62.
• 8. Duarte Valério, José Sá da Costa, Ninteger: A Non-Integer Control Toolbox for MATLAB [On-line], 2005. Available: http://web.ist.utl.pt/duarte.valerio/FDA04T.pdf
• 9. Tenreiro Machado J.A., Silva M.F., Barbosa R.S., Jesus I.S., Reis C.M., Marcos M.G., Galhano A.F., Some Applications of Fractional Calculus in Engineering, “Mathematical Problems in Engineering”, Vol. 2010, p. e639801, DOI: 10.1155/2010/639801.
• 10. Rybarczyk D., Sędziak D., Owczarek P., Owczarkowski A., Modelling of Electrohydraulic Drive with a Valve Controlled by Synchronous Motor, Advances in Intelligent Systems and Computing, ISBN 978-3-319-15796-2, 215–222, Springer International Publishing Switzerland 2015, DOI: 10.1007/978-3-319-15796-2_22.
• 11. Oprzędkiewicz K., Mitkowski W., Gawin E., An Estimation of Accuracy of Oustaloup Approximation, in Challenges in Automation, Robotics and Measurement Techniques, R. Szewczyk, C. Zieliński, and M. Kaliczyńska, Eds. Springer International Publishing, 2016, 299–307, DOI: 10.1007/978-3-319-29357-8_27.
• 12. Kaczorek T., Selected Problems of Fractional Systems Theory. Springer Science & Business Media, 2011.
• 13. Merrikh-Bayat F., Rules for selecting the parameters of Oustaloup recursive approximation for the simulation of linear feedback systems containing PIλDμ controller, “Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation”, Vol. 17, No. 4, 2012, 1852–1861, DOI: 10.1016/j.cnsns.2011.08.042.
• 14. B&R Automation, from http://www.br-automation.com/, accessed on 2016-02-13.

Uwagi

EN

This paper was supported by the Polish Ministry of Science and Education, grant no. 02/22/DSMK/1332, Poland.

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).