Comparison of dynamic performances of two-mass drive system with PI and FL controllers in trajectory tracking problem

• Autorzy: Szabat K. , Orłowska-Kowalska T.

Warianty tytułu

PL

Porównanie właściwości dynamicznych układu dwumasowego z regulatorem PI oraz rozmytym w zadaniu śledzenia trajektorii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with the analysis of dynamic properties of DC drive system with elastic joint and different speed controllers used in the trajectory tracking problem. The cascade control structure with two speed feedbacks was analysed. The dynamical properties of the drive system with classical PI and Fuzzy-Logic speed controllers were compared for different parameters and operation modes of the drive as well as for different reference speed trajectories. Parameters of the classical PI and FL speed controllers were optimised using the same control indexes and Genetic-Gradient Algorithm. Simulation results of the analysed drive system were demonstrated and evaluated.

PL

Artykuł dotyczy analizy właściwości dynamicznych napędu prądu stałego z połączeniem elastycznym i różnymi rodzajami regulatorów prędkości, w zadaniu śledzenia trajektorii. Rozważano kaskadową strukturę sterowania silnika z dwoma sprzężeniami zwrotnymi prędkościowymi. Porównano właściwości dynamiczne napędu z klasycznym regulatorem prędkości typu PI oraz z regulatorem rozmytym. Parametry obu regulatorów były optymalizowane przy zastosowaniu tych samych wskaźników jakości sterowania oraz algorytmu genetyczno-gradientowego. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych badanych układów.

Słowa kluczowe

EN

electrical drive; elastic joint; fuzzy logic controller; robust systems; dynamical optimization; trajectory tracking

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 56, nr 24
• Strony: 185--200
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Szabat K.

• Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, Politechnika Wrocławska, 50-370 Wrocław, ul. Smoluchowskiego 19

autor

Orłowska-Kowalska T.

• Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, Politechnika Wrocławska, 50-370 Wrocław, ul. Smoluchowskiego 19

Bibliografia

• [1] LAI M.F., NAKANO M., HSIEH G.C., Application of Fuzzy Logic in the Phase-Locked Loop Speed Control of Induction Motor Drive, IEEE Trans, on Industrial Electronics, Vol. IE-43, No. 6, 1996, pp. 630-639.
• [2] CHEN M., LINKENS D.A., A Hybrid Neuro-Fuzzy PID Controller, Fuzzy Sets and System, Elsevier, 1998, Vol. 99, pp. 27-36.
• [3] GALICHET S., FOULLOY L., Fuzzy Controllers: Synthesis and Equivalencies, IEEE Transaction on Fuzzy Systems, 1985, Vol. 3, No. 2, pp. 140-148.
• [4] ORŁOWSKA-KOWALSKA T., JASZCZAK K., SZABAT K., Robustness of Fuzzy-Logic Control with Simple Parameter Adaptation for DC Motor Drive, Proc. of PEMC'2000, Košice, Slovak Republic, 2000, Vol. 6, pp. 6.82-6.86.
• [5] HUNT K., SHARBARO D., ZBIKOWSKI R., GAWTHROP P., Neural networks for control systems - a survey. Automatica, IFAC, Vol. 28, No. 6, 1992, pp. 1083-1112.
• [6] ZHANG G., FURUSHO J., Speed Control of Two-Inertia System by PI/PID Control, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. IE-47, No. 3, 2000, pp. 603-609.
• [7] GIERLOTKA K., ZALESNY P., HYLA M., Additional Feedback Loops in the Drives With Elastic Joints, Proc. of EDPE'96, Stara Lesna, Slovak Rep., Vol. 2, pp. 558-563.
• [8] DEUR J., PERIĆ N., Positioning and tracking position control system for electrical drives with elastic transmission, Proc. of PEMC'2000, Košice, Slovak Republic, Vol. 7, pp. 1-6.
• [9] TONDOS M., MYSINSKI W., A Vibration Suppression System for the Drive with Elastic Joints, Proc. of PEMC' 1998, Prague, Czech Republik, Vol. 4, 1998, pp. 4.6-4.11.
• [10] PREITL S., PRECUP R.E., SOLYOM S., KOVACS L., Development of Conventional and Fuzzy Controllers for Output Coupled Drive Systems and Variable Inertia, Large Scale Systems: Theory and Applications, Bucharest, Romania, 2001, pp. 267-177.
• [11] KAZMIERKOWSKI M.P., TUNIA H., Automatic Control of Converter-Fed Drives, Elsevier-PWN, 1987.
• [12] HOFMEYER D., HOFMANN W., Applying Fuzzy Control on Electric Drive System, Proc. of IPEC'95, Yokohama, 1995. pp. 64-69.
• [13] YAGER R.R., FILEV D.P., Essential of Fuzzy Modelling and Control, John Wiley & Sons, Inc., 1994.
• [14] HAMAIFAR D., MCCORMICK E., Simultaneous Design of Membership Functions and Rule Sets for Fuzzy Controllers Using Genetic Algorithms, IEEE Trans, on Fuzzy Systems, Vol. 3, No. 2, 1995, pp. 129-139.
• [15] GOLDBERG D.E., Genetics Algorithms in Search, Optimisation and Machine Learning, Addison-Wesley, 1989.