Predykcyjny regulator prędkości napędu dwumasowego z rozmytą adaptacją ograniczeń

• Autorzy: Serkies P. , Szabat K.

Warianty tytułu

EN

Application of the Predictive speed controller with a fuzzy constraints adaptation to the two-mass drive system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem sterowania predykcyjnego w układzie dwumasowym. Omówiono budowę oraz działanie predykcyjnego regulatora prędkości, w którym poziom ograniczeń nakładanych na zmienne stanu podlega adaptacji w zależności od bieżącej wartości momentu obciążenia. Omówiono stosowane metody sterowania napędami z połączeniem sprężystym. W kolejnych sekcjach opisano zasadę sterowania predykcyjnego oraz proponowaną strukturę sterowania z rozmytym systemem adaptacji ograniczeń. Rozważania teoretyczne i symulacyjne zostały poparte badaniami eksperymentalnymi.

EN

In the paper issues related to the application of the model predictive control (MPC) are presented. The structure of the MPC controller in which the level of constraints on state variables is subject to the current operation work is described. The commonly-used method for the drive system with elastic joint are shortly discussed. In the following sections the idea of the MPC and the proposed control structure with fuzzy adaptation mechanism are introduced. The theoretical consideration are confirmed by the simulation and experimental tests.

Słowa kluczowe

PL

napęd elektryczny; układ dwumasowy; tłumienie drgań; sterowanie adaptacyjne; systemy rozmyte; sterowanie predykcyjne

EN

electrical driver; two-mass system; vibrations damping; adaptation control; predictive control; fuzzy systems

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 4b
• Strony: 209--212
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Serkies P.

autor

Szabat K.

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

Bibliografia

• [1] Orlowska-Kowalska T., Szabat K., Control of the Drive System with Stiff and Elastic Couplings Using Adaptive Neuro-Fuzzy Approach, Trans. on Industrial Electronics, vol. 54 (2007) no.1, 228-240,.
• [2] Szabat K. Struktury sterowania elektrycznych układów napędowych z połączeniem sprężystym. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej nr 61, Wrocław 2008
• [3] Korondi P., Hashimoto H. Utkin V., Direct torsion control of flexible shaft in an observer-based discrete-time sliding mode, Transaction on Industrial Electronics, vol. 45 1998 no.2. 291- 296,
• [4] Szabat K., Orłowska-Kowalska T., Vibration Suppression in Two-Mass Drive System using PI Speed Controller and Additional Feedbacks – Comparative Study, IEEE Transaction on Industrial Electronics, vol. 54 (2007) no. 2, 1193-1206.
• [5] Muszynski R., Deskur J., Damping of Torsional Vibrations in High-Dynamic Industrial Drives, IEEE Transactions on Industrial Electronics Vo 57 (2010) no:2 544 – 552
• [6] Morimoto S., Ohashi M., Takeda Y., Taniguchi K., High performance speed control for torsional system based on H∞ control theory., Proceedings of 1995 International Conference on Power Electronics and Drive Systems, 1995., 21-24 Feb, 828 - 833
• [7] Szabat, K., and Orlowska-Kowalska, T., Performance Improvement of Industrial Drives with Mechanical Elasticity using Nonlinear Adaptive Kalman Filter, IEEE Transaction on Industrial Electronics, vol.55 (2008) no. 3, 1075-1084.
• [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 (2010) nr 4, 1309-1317.
• [9] Kolesnikov A., Glushkin E., Podborsky P., Winternheimer S., A new method of adaptive predictive control in multimass electromechanical systems with variable parameters., European Conference on Power Electronics and Applications, 2007 2-5 Sept. 2007
• [10] Maciejowski J.M, Predictive Control with Constraints, Prentice Hall, UK, 2002
• [11] Cortés P., Kazmierkowski M. P., Kennel R. M., Quevedo D. E., Rodriguez R., Predictive control in power electronics and drives, IEEE Transaction on Industrial Electronics, vol. 55 (2008) no. 12, 4312–4324.
• [12] Szabat K., Serkies P., Zastosowanie sterowania predykcyjnego w układzie napędowym z połączeniem sprężystym. Przegląd elektrotechniki R86 (2010) .Nr 2
• [13] Cychowski M. T., Szabat K. Orłowska-Kowalska T., Constrained Model Predictive Control of the Drive System with Mechanical Elasticity, IEEE Transaction on Industrial Electronics, vol. 56 (2009) no. 6, pp 1963-1973.
• [14] Szabat k., Serkies P., Orlowska-Kowalska T., Cychowski M., Robust Torque Constraints Handling in Driver Systems with Elastic Transmission, International Conference on Industrial Technology (ICIT2010) 14-17 March 2010 Chile
• [15] Serkies P., Szabat K., Projektowanie odpornego predykcyjnego regulatora prędkości dla układu napędowego z połączeniem sprężystym, Przegląd Elektrotechniczny R87 (2011) Nr 7, 115- 118
• [16] Bejmert D., Rebizant W., Wykorzystanie teorii zbiorów rozmytych do stabilizacji zabezpieczenia różnicowego transformatora., Przegląd Elektrotechniczny Nr.8 (2010)
• [17] Kościelny J. M., Zaawansowana diagnostyka procesów i układy regulacji tolerujące uszkodzenia., Przegląd Elektrotechniczny Nr 9.(2009)
• [18] Popławski M., Białko M., Architektura systemu rozmytego przeznaczona do sterowania elektrycznym wózkiem inwalidzkim, Przegląd Elektrotechniczny Nr 11 (2009)
• [19] Cychowski M., Robust Model Predictive Control, VDM Verlag, 2009.
• [20] Kvasnica M., Grieder P., Baotic M., Morari M., Multi-Parametric Toolbox (MPT), HSCC (Hybrid Systems: Computation and Control), Lecture Notes in Computer Science, vol. 2993, 2004, 448-46.
• [21] Tatjewski P., Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, struktury i algorytmy, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2002.
• [22] Vasak M, Peric N., Stability analysis of a patched LQR control system for constrained multi-mass electrical drives, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 85 (2009) no. 7, 109–114.