Predykcyjny regulator prędkości napędu dwumasowego z adaptacją macierzy wagowej

• Autorzy: Serkies P. J. , Szabat K.

Warianty tytułu

EN

Predictive speed controller of two-mass drive with adaptation of the weight matrix

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering 2012 (23-24.04.2012; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono adaptacyjną strukturę sterowania układu napędowego z połączeniem sprężystym opartą na algorytmach predykcyjnych. We wstępie zawarto krótki przegląd metod sterowania układu dwumasowego. Przedstawiono wady oraz zalety sterowania predykcyjnego. W kolejnych rozdziałach omówiono model matematyczny rozpatrywanego napędu oraz algorytm regulacji predykcyjnej. Następnie opisano proponowaną adaptacyjną strukturę sterowania. Rozważania teoretyczne zostały poparte badaniami symulacyjnymi.

EN

The paper presents issues related to the adaptation of the weight matrix Q in the predictive controller with the elastic coupling. Adaptation aims to minimizing the tracking error of the reference signal. In the introduction provides an overview of adaptive controllers used in the two-mass drive, and the advantages of predictive control. The subsequent chapters discuss the mathematical model of two-mass drive and the principle of predictive control. Then the fuzzy system adaptation of the Q matrix was characterized. Theoretical considerations are supported by simulation studies.

Słowa kluczowe

PL

układ napędowy; napęd dwumasowy; algorytmy predykcyjne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2012
• Tom: No. 72
• Strony: 283--290
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Serkies P. J.

• Politechnika Wrocławska

autor

Szabat K.

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Valenzuela M.A., Bentley J.M., Lorenz, R.D., Evaluation of torsional oscillations in paper machine sections. IEEE Trans. Ind. Appl., Vol. 41, No. 2, March/April 2005, pp. 493-501.
• [2] Dhaouadi R., Kubo K., Tobise M., Two-degree-of-freedom robust speed controller for high-performance rolling mill drivers, IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 29, no. 5, pp. 919-925, Sep./Oct. 1993.
• [3] Szabat K., Orlowska-Kowalska T., Vibration Suppression in Two-Mass Drive System using PI Speed Controller and Additional Feedbacks - Comparative Study, IEEE Trans, on Industrial Electronics, vol. 54, no. 2, pp. 1193-1206, 2007.
• [4] Kamiński M., Implementacja neuronowego estymatora prędkości napędu dwumasowego w układzie FPGA. Przegląd Elektrotechniczny, vol. 86, no 2, s. 225-230, 2010.
• [5] Muszyński R., Deskur J., Damping of Torsional Vibrations in High-Dynamic Industrial Drives, IEEE Trans, on Industrial Electronics, vol. 57, no. 2, pp. 544-552, 2010.
• [6] Hace A., Jezernik K., Sabanovic A., SMC with disturbance observer for a linear belt drive, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 54, no. 6, pp. 3402-3412, Dec. 2007.
• [7] Brock S., Sterowanie ślizgowe napędem bezpośrednim z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi, Przegląd Elektrotechniczny, R. 86, nr 4, s. 134-137, 2010.
• [8] Orłowska-Kowalska T., Kaminski M., Szabat K., Implementation of the Sliding Mode Controller with an Integral Function and Fuzzy Gain Value for Electrical Drive with Elastic Joint, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 57, no. 4, pp. 1309-1317, 2010.
• [9] Szabat K., Orlowska-Kowalska T., Performance Improvement of Industrial Drives With Mechanical Elasticity Using Nonlinear Adaptive Kalman Filter, IEEE Trans. Ind. Electron, vol. 55, no. 3, March 2008, pp. 1075-1084.
• [10] Orlowska-Kowalska T., Szabat K., Control of the Drive System With Stiff and Elastic Couplings Using Adaptive Neuro-Fuzzy Approach, IEEE Trans. Ind. Electronics, vol.54, no. 1, pp. 228-240, 2007.
• [11] Wai R., Liu Ch., Design of Dynamic Petri Recurrent-Fuzzy-Neural-Network and its application to Path-Tracking Control of Nonholonomic Mobile Robot, IEEE, vol. 56, no. 7, 2009.
• [12] Lin F., Chou P., Adaptive Control of Two-Axis Motion Control System Using Interval Type-2 Fuzzy Neural Network, IEEE Trans. On Industrial Elektrtonics, vol.56, no. l, pp. 178-193, 2009.
• [13] Knychas S., Szabat K., Zastosowanie adaptacyjnego regulatora opartego na zbiorach rozmytych typu II do sterowania prędkością układu napędowego, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 87, no. 7, pp. 160-163, 2011.
• [14] Ilchmann A., Schuster H., PI-Funnel Control for Two Mass Systems, IEEE Trans. On Automatic Control, vol. 54, no. 4, April 2009, pp. 918-923.
• [15] Schuster H., Westermaier C., Schroder D., Non-Identifier-Based Adaptive Speed Control for a Two-Mass Flexible Servo System: Consideration of Stability and Steady State Accuracy, 14th Mediterranean Conference on Control and Automation, 2006.
• [16] Cychowski M., Szabat K., Efficient real-time model predictive control of the drive system with elastic transmission, Control Theory & Applications, IET, vol. 4, no. 1, 2010.
• [17] Szabat K., Serkies P.J., Zastosowanie sterowania predykcyjnego w napędzie elektrycznym, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 86, no. 2, pp. 380-383, 2010.
• [18] Serkies P.J., Szabat K., Predykcyjne sterowanie pozycją w napędzie elektrycznym z połączeniem sprężystym, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 87, no. 2, pp. 276-279, 2011.
• [19] Szabat K., Orłowska-Kowalska T., Serkies P.J., Robust control of the two-mass drive system using Model Predictive Control , Robust Control Theory and applications Ed. Andrzej Bartoszewski InTech 2011, pp. 489-506.
• [20] Serkies P., Szabat K., Projektowanie odpornego predykcyjnego regulatora prędkości dla układu napędowego z połączeniem sprężystym, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), R. 87, nr 7, 2011, str. 115-118.
• [21] Serkies P., Szabat K., Adaptacyjny struktura sterowania z predykcyjnym regulatorem prędkości dla układu napędowego z połączeniem sprężystym, Prace naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, Nr 65 2011 (w druku).
• [22] Maciejowski J.M., Predictive Control with Constraints, Prentice Hall, UK, 2002.
• [23] Tatjewski P., Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, struktury i algorytmy, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2002.