Regulator stanu ze zmiennymi parametrami zastosowany w strukturze sterowania układu dwumasowego

• Autorzy: Kamiński M.

Warianty tytułu

EN

State space controller with changeable parameters applied in control structure of two-mass system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Regulator stanu ze zmiennymi parametrami zastosowany w strukturze sterowania układu dwumasowego W artykule przedstawiono metodykę projektowania regulatora stanu, którego nastawy są aktualizowane on-line – w trakcie działania układu. W celu optymalizacji parametrów regulatora zastosowano regułę delta. Obiektem jest układ napędowy, posiadający w części mechanicznej elastyczny wał łączący silnik napędzający z maszyną roboczą. Założono również zredukowaną liczbę czujników pomiarowych, w związku z tym zastosowano filtr Kalmana. Wykonano testy porównawcze dla adaptacyjnego oraz klasycznego regulatora zastosowanego w pętli regulacji prędkości napędu. Uzyskano poprawę precyzji sterowania prędkością układu, szczególnie istotna jest poprawa działania klasycznego układu w obecności zmian parametrów obiektu.

EN

In this paper design process of state space controller with on-line adaptation of parameters is presented. The delta rule is implemented for adaptation of gains of the controller. The object is electrical drive with elastic connection between motor and load machine. Reduced number of measurement sensors is assumed. For this purpose the Kalman filter is used. Tests show comparison between classical and proposed, adaptive controller. Improvement of speed control, using described controller, is achieved, especially in presence of parameters changes of the two-mass system.

Słowa kluczowe

PL

adaptacyjny regulator stanu; reguła delta; regulacja prędkości; układ dwumasowy; napęd elektryczny

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 70, nr 34
• Strony: 26--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Kamiński M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] JIE L., HAI-PENG R., YAN-RU Z., Robust Speed Control of Induction Motor Drives Using First-Order Auto-Disturbance Rejection Controllers, IEEE Transactions on Industry Applications, 2015, Vol. 51, No. 1, 712–720.
• [2] SUN W., YU Y., WANG G., XU D., A novel design method for adaptive full order observer feedback matrix and speed estimation algorithm, IEEE Industry Applications Society Annual Meeting, 2014, 1–7.
• [3] PAJCHROWSKI T., ZAWIRSKI K., Application of artificial neural network to robust speed control of servodrive, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2007, Vol. 54, No. 1, 200–207.
• [4] SZABAT K., Model obserwatora zmiennych stanu dla układu z nieliniowym wałem mechanicznym, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, 2009, Vol. 63, No. 29, 355–368.
• [5] VILLWOCK S., PACAS M., Time-Domain Identification Method for Detecting Mechanical Backlash in Electrical Drives, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2009, Vol. 56, No. 2, 568–573.
• [6] SZABAT K., Struktury stertowania elektrycznych układów napędowych z połączeniem sprężystym, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 61, Seria: Monografie Nr 19, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008.
• [7] PAUL P., MUSZYŃSKI R., Zmodyfikowany obserwator w układzie napędowym z połączeniem sprężystym, Materiały konferencji SENE ’03, 2003, 399–404.
• [8] KOROUNDI P., HASHIMOTO H., UTKIN V., Discrete sliding mode control of two mass system. Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics, 1995, Vol. 1, 338–343.
• [9] DERUGO P., Analiza wpływu konkurencyjnych warstw Petriego na działanie regulatora neuronowo-rozmytego, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 69, Seria: Studia i Materiały, Nr 33, 2013, 97–110.
• [10] ORŁOWSKA-KOWALSKA T., SZABAT K., Control of the drive system with stiff and elastic couplings using adaptive neuro-fuzzy approach, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2007, Vol. 54, No. 1, 228–240.
• [11] KAMINSKI M., ORŁOWSKA-KOWALSKA T., SZABAT K., Neural speed controller based on two state variables applied for a drive with elastic connection, 16th International Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition (PEMC), 2014, 610–615.
• [12] SERKIES P. J., SZABAT K., Application of the MPC to the position control of the two-mass drive system, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2013, Vol. 60, No. 9, 3679–3688.
• [13] SZABAT K., Zastosowanie regulatora stanu w strukturze sterowania układu dwumasowego, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Nr 62, Seria: Studia i Materiały, Nr 28, 2008, 452–457.
• [14] OSOWSKI S., Sieci neuronowe do przetwarzania informacji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2006.
• [15] FAUSETT L. V., Fundamentals of Neural Networks: Architectures, Algorithms And Applications, Prentice Hall, 1993.
• [16] WIDROW B., LEHR M. A., 30 years of adaptive neural networks: perceptron, Madaline, and backpropagation, Proceedings of the IEEE, 1990, Vol. 78, No. 9, 1415–1442.