State - space control of the drive with PMSM and flexible coupling

• Autorzy: Vittek J. , Makys P. , Pospisil M. , Szychta E. , Luft M.

Warianty tytułu

PL

Układ sterowania napędu z PMSM i elastycznym sprzęgłem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A control system, which achieves prescribed speed and position responses, for electric drives with a significant torsion vibration mode is presented. Control system design exploits state-space control and forced dynamics control principles. Derived control algorithm respects the vector control condition by keeping the direct axis current component approximately zero as well as controlling the load position with prescribed closed loop dynamics. Set of two observers, one on load side and the second one on motor side, generate all state variables necessary for control algorithm design including torques acting on the motor and load side to satisfy all conditions for achieving prescribed dynamics. This approach eliminates the position sensor on motor side. The simulations confirm that proposed model based position control system can operate with moderate accuracy.

PL

W artykule zaprezentowano układ sterowania napędami elektrycznymi ze znacznymi drganiami skrętnymi, który umożliwia jako odpowiedzi - określone obroty i położenie. Układ sterowania wykorzystuje opis przestrzeni stanu i zasady wymuszonego sterowania dynamicznego. Zestaw dwóch obserwatorów, jeden po stronie obciążenia, a drugi od strony silnika, wygenerować może wszystkie zmienne stanu niezbędne do projektowania algorytmu sterowania, w tym momenty działające po stronie silnika i obciążenia, spełniające wszystkie warunki niezbędne do osiągnięcia określonej dynamiki. Takie podejście eliminuje stosowanie czujnika położenia od strony silnika. Wyniki symulacji potwierdzają, że proponowany model układu sterowania położenia może pracować z wystarczającą dokładnością.

Słowa kluczowe

EN

control systems; control vector algorithm; state-space control

PL

układ sterowania; algorytm sterowania; sprzęgło elastyczne

• Wydawca: Warsaw University of Technology, Faculty of Transport
• Czasopismo: Archives of Transport
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 23, iss. 1
• Strony: 77--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Vittek J.

autor

Makys P.

autor

Pospisil M.

autor

Szychta E.

autor

Luft M.

• University of Zilina, Faculty of Electrical Engineering, SLOVAKlA; 010 26 Zilina; Univerzitna 29.,

Bibliografia

• 1. Isidori A.: Nonlinear Control Systems, London, Springer-Verlag, UK, 1995.
• 2. Boldea I. and Nasar S.A.: Vector Control of AC Drives. 2nd edition, Boca Raton, FL., CRC Press, 1992.
• 3. Bose B. K.: Power Electronics and Variable Frequency Drives - Technology and applications, Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York 1997.
• 4. Vittek J. and Dodds S. J.: Forced Dynamics Control of Electric Drives, Zilina, SK, EDIS, http://www.kves.uniza.sk, (E-learning), 2003, 20.10.2010 r.
• 5. Vittek J., Bris P., Makys P. and Stulrajter M.: Forced dynamics control of PMSM drives with torsion oscillations. COMPEL, Vol. 29, No. 1, pp.188-205, 2010.
• 6. Zhang G. and Furusho J.: Speed control of two-inertia system by PI/PID control, IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 47, No. 3, 2000, pp. 603-609.
• 7. Dodds S. J.: Settling Time Formulae for the Design of Control Systems with Linear Closed Loop Dynamics, in Proc. of the International Conf. AC&T'07 - Advances in Computing and Technology, University of East London, UK, 2007.
• 8. Ohnishi K. and Morisawa M.: Motion control taking environmental information into account, in Proceedings of the EPE PEMC'02 International Conf., Cavtat, Croatia, 2002.
• 9. Dodds S. J. and Szabat K.: Forced Dynamic Control of Electric Drives with Vibration Modes in the Mechanical Load, in Proceedings of the International Conf. EPE-PEMC'06, Portorož, Slovenia, 2006.
• 10. Brock S., Deskur J. and Zawirski K.: Robust Speed and Position Control of PMSM using Modified Sliding Mode Method, in Proceedings of the International Conf. EPE-PEMC'00, Kosice, Slovakia, Vol. 6, pp. 6-29-6-34, 2000.
• 11. Comnat V., Cernat M., Moldoveanu F. and Ungar R.: Variable Structure Control of Surface Permanent Magnet Synchronous Machine, in Proceedings of the International Conf. PCIM'99 Nurnberg, Germany, pp. 351-356, 1999.
• 12. Perdukova D., Fedor P. and Timko J.: Modern Methods of Complex Drives Control, Acta Technica Cˇ SAV, Vol. 49, Prague, Czech Republic, pp. 31-45, 2004.
• 13. Brandstetter P.: AC Controlled Drives, Ostrava, Publishing Centre of VˇSB TU, CZ (in Czech), 1999.
• 14. Aguilar O., Loukianov A. G. and Canedo J. M.: Observer-based Sliding Mode Control of Synchronous Motor, in Proceedings of the Intern. IFAC'02 Congress on Automatic Control, Guadalajara, Mexico, CD-Rom, 2002.
• 15. Szychta E., Szychta L., Kwiecień R., Figura R.: "Laboratorium z maszyn elektrycznych" podręcznik akademicki pod redakcja Leszka Szychta, Wydawnictwa Politechniki Radomskiej, Radom 2010, ISBN 978-83-7351-378-5.