Zastosowanie sterowania predykcyjnego w układzie napędowym z połączeniem sprężystym

• Autorzy: Szabat K. , Serkies P.

Warianty tytułu

EN

Control of the drive system with elastic joint using Model Predictive Control

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie przedstawiono zagadnienia związane z tłumieniem drgań skrętnych w układzie napędowym z połączeniem sprężystym. We wstępie omówiono obecnie stosowane metody sterowania układu dwumasowego. Kolejno opisano metodę sterowania predykcyjnego (Model Predictive Control). Zwrócono uwagę na podstawowe różnice w stosunku do aktualnie stosowanych metod. Następnie przedstawiono model matematyczny obiektu badań. W sekcji badań symulacyjnych przeanalizowano wpływ wartości macierzy Q i R używanych w procesie optymalizacji na kształt przebiegów zmiennych stanu układu napędowego. Przeanalizowano możliwość uwzględnienia ograniczeń wewnętrznych zmiennych stanu układu napędowego. Następie skrótowo opisano stanowisko laboratoryjne wykorzystywane w badaniach. Zamieszczone wyniki badań eksperymentalnych potwierdziły rozważana teoretyczne i badania symulacyjne.

EN

In the paper issues related to damping of torsional vibrations of the two-mass system using the Model Predictive Control (MPC) are discussed. In the introduction the commonly used control strategies for the drive system with an elastic joint are described. Then a control strategy based on the MPC is introduced and compared to the classical methods. Next the inertia-shaft-free model of the analyzed drive is presented and the control structure used in the research is briefly described. The influence of the values of the matrices Q and R on the performance of the drive is shown. Also the problem of constraints validation is presented and discussed. Next the laboratory set-up is briefly described. Selected experimental results confirm the theoretical considerations and the simulation study.

Słowa kluczowe

PL

napęd elektryczny; układ dwumasowy; tłumienie drgań; optymalizacja; sterowanie predykcyjne

EN

electrical drives; two-mass system; vibrations damping; optimization

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 86, nr 2
• Strony: 380--383
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Szabat K.

autor

Serkies P.

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

Bibliografia

• [1] Gierlotka K., Układy sterowania napędów elektrycznych z elementami sprężystymi, Zeszyt Naukowy Politechniki Śląskiej, Nr 1181, Gliwice, 1992.
• [2] Szabat K. , Or łowska-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, no. 2, pp.1193-1206, 2007.
• [3] T. O’Sullivan, C. C. Bingham, N. Schofield, Observer- Based Tuning of Two-Inertia Servo-Drive Systems With Integrated SAW Torque Transducer, IEEE Transaction on Industrial Electronics, pp 1080-1091, vol. 54, no.2, 2007.
• [4] Li W. Hori Y., Vibration Suppression Using Single Neuron- Based PI Fuzzy Controller and Fractional-Order Disturbance Observer, IEEE Transaction on Industrial Electronic, pp 117- 126, vol. 54, no.1 , 2007.
• [5] Brock S., Deskur J., Janiszewski D., Muszyński R., Active Damping of Torsional Vibrations in Servo-drives, Power Electronics and Electrical Drives –Selected Problems, Ed. by T. Orłowska-Kowalska, pp. 278-297, Wrocłąw 2007.
• [6] Szabat K, Struktury sterowania elektrycznych układów napędowych z połączeniem sprężystym. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej nr 61, Wrocław 2008.
• [7] Maciejowski J.M., Predictive Control with Constraints, Prentice Hall, UK, 2002.
• [8] Kennel R., Kazmierkowski M.P., Rodriguez J., Cortes P., Predictive Control in Power Electronics and Drives, Tutorial in Int. Symp. on Industrial Electronics, UK, 2008
• [9] 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, pp. 448-46