Reconstruction of the unmeasured signals in a two-mass system – filtering analysis

• Autorzy: Sieklucki G. , Pracownik A. , Orzechowski T.

Warianty tytułu

PL

Odtwarzanie niemierzalnych sygnałów w układzie dwu-masowym – analiza filtracji

• Konferencja: XLVIII Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM 2016 (XLVIII; 05.09-07.09.2016; Kraków, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes full-order observer for a two-mass electric drive with a flexible shaft. The following state variables: the load machine speed, load torque (disturbance) and torsional torque are estimated. Optimization of the observer is based on the LQ problem. The selection of Q matrix in a performance index is determined by observability condition for LQ problem. This approach leads to minimal nonzero elements in the weight matrix. The Bode diagrams for designed observers are shown and analyzed. The experimental results confirm the usefulness of presented method in the industrial applications.

PL

W większości przypadków do modelowania układów napędowych przyjmuje się pewne uproszczenia polegające na założeniu absolutnej sztywności połączeń pomiędzy silnikiem a maszyną roboczą. Wówczas mechaniczną część układu napędowego można traktować jako jedną masę zastępczą. Otrzymany model matematyczny układu 1-masowego może być dla pewnych zastosowań przemysłowych niewystarczająco dokładny. Ponadto, prędkość maszyny roboczej, moment obciążenia i moment skręcający jest trudno zmierzyć. Oznacza to konieczność odtworzenia tych sygnałów. W artykule opisano obserwatora pełnego rzędu dla napędu z połączeniem sprężystym. Następujące zmienne stanu: prędkość maszyny roboczej, moment obciążenia (zakłócenie) oraz moment skręcający są odtwarzane. Optymalizacja obserwatora jest oparta na problemie LQ. Wybór macierzy Q we wskaźniku jakości jest zrealizowany na podstawie macierzy obserwowalności. Charakterystyki Bodego prezentowanych obserwatorów zostały przedstawione i przeanalizowane. Wyniki eksperymentalne potwierdzają przydatność metody w zastosowaniach przemysłowych.

Słowa kluczowe

EN

two-mass system; Bode diagram; observer; LQ problem

PL

system dwu-masowy; charakterystyki Bodego; obserwator; problem LQ

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 49
• Strony: 99--104
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sieklucki G.

• AGH w Krakowie, Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej, tel.: [phone]

autor

Pracownik A.

• ArcelorMittal, tel.: [phone]

autor

Orzechowski T.

• AGH w Krakowie, Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej, tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Szabat, K., Orłowska-Kowalska, T.: Vibration Suppression in a Two-Mass Drive System Using PI Speed Controller and Additional Feedbacks – Comparative Study. IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 54, No. 2, 2007, p. 1193-1206.
• 2. Pracownik A., Sieklucki G., Tondos M., Optimization of a Digital Controller and Observer in a Two-Mass System - the LQ Problem. Przegląd Elektrotechniczny, nr 2, 2012, p. 341-348.
• 3. Sieklucki, G., Orzechowski, T., Tondos, M., Sykulski, R.: Optymalizacja obserwatora momentu obciążenia przy kwadratowym wskaźniku jakości. Przegląd Elektrotechniczny, nr 7, 2008, p. 29-35.

Uwagi

PL

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