PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Optimal sliding mode control of an electrohydraulic servomechanism

Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Optymalne ślizgowe sterowanie elektrohydraulicznym serwomechanizmem pozycyjnym
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
In this paper sliding mode control with acceleration constraint is proposed to achieve robustness and optimal performance of electrohydraulic servomechanism. The main feature of the proposed control is application of a time-varying switching plane. Initially, the plane passes through the system representative point in the error state space and then it moves with a constant velocity to the origin of the space. Having reached the origin the plane stops moving and remains fixed. The plane parameters (determining angles of inclination and the velocity of its motion) are selected to ensure the minimum integral absolute error without violating acceleration constraints. The simulation results show, that the proposed control ensures accuracy, and robust performance.
PL
W artykule przedstawiono ślizgowe sterowanie elektrohydraulicznym serwomechanizmem pozycyjnym, który został zamodelowany jako nieliniowy i niestacjonarny obiekt dynamiczny trzeciego rzędu. Zaproponowane sterowanie wykorzystuje ruchomą płaszczyznę przełączeń o stałym nachyleniu. Płaszczyzna przemieszcza się ruchem jednostajnym (ze stałą prędkością) ze swojego pierwotnego położenia określonego przez wartość uchybu regulacji w chwili rozpoczęcia procesu regulacji do początku układu współrzędnych w przestrzeni stanu. Parametry płaszczyzny zostały wyznaczone tak, aby zapewnić minimalizację całki modułu uchybu regulacji, przy uwzględnieniu ograniczenia przyśpieszenia elementu wykonawczego. Badania symulacyjne wykazały, że zastosowane sterowanie zapewnia pożądaną dokładność oraz niewrażliwość na zewnętrzny moment oporowy od początku trwania procesu regulacji.
Rocznik
Tom
Strony
5--15
Opis fizyczny
Bibliogr. 22 poz.
Twórcy
autor
  • Technical University of Łódź, Institute of Automatic Control
Bibliografia
  • [1] Bartoszewicz A.: A comment on "A time-varying sliding surface for fast and robust tracking control of second-order uncertain systems". Automatica, Vol. 31, 1995, pp. 1893-1895.
  • [2] Bartoszewicz A.: Time-varying sliding modes for second-order systems. IEE Proceedings on Control Theory and Applications, Vol. 143, 1996, pp. 455-462.
  • [3] Bartoszewicz A., Nowacka A.: Switching plane design for the sliding mode control of systems with elastic input constraint. Proceedings of IMechE, Vol. 219, 2005, pp. 393-403.
  • [4] Bartoszewicz A., Nowacka A.: Reaching phase elimination in variable structure control of the third order system with state constraints. Kybernetika, Vol. 42, 2006, pp. 111-126.
  • [5] Bartoszewicz A., Nowacka-Leverton A.: Time-varying sliding modes for second and third order systems, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2009 (ISBN 978-3-540-92216-2).
  • [6] Bartoszewicz A., Nowacka-Leverton A.: ITAE optimal sliding modes for third order systems with input signal and state constraints. IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 55, 2010, pp. 1928-1932.
  • [7] Brock S., Deskur J., Zawirski K.: Modified sliding - mode speed controller for servo drives. Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Vol. 2, 1999, pp. 635-640.
  • [8] Brock S., Deskur J., Zawirski K.: Robust speed and position control of PMSM. Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Vol. 2, 1999, pp. 667-672.
  • [9] Chen H.-M., Renn J.-C., Su J.-P.: Sliding mode control with varying boundary layers for an electro-hydraulic position servo system. International Journal Advanced Manufacturing Technology, Vol. 26, 2005, pp. 117-123.
  • [10] Choi S.B., Park D. W.: Moving sliding surfaces for fast tracking control second-order dynamic systems. Transactions of the ASME Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, Vol. 116, 1994, pp. 154-158.
  • [11] Choi S.B., Park D. W., Jayasuriya S.: A time-varying sliding surface for fast and robust tracking control of second-order uncertain systems. Automatica, Vol. 30, 1994, pp. 899-904.
  • [12] DeCarlo R.S., Żak S., Mathews G.: Variable structure control of nonlinear multivariable systems: a tutorial. Proceedings of IEEE, Vol. 76, 1988, pp. 212-232.
  • [13] Hwang C.L., Lan C.H.: The position control of electrohydraulic servomechanism via a novel variable structure control. Mechatronics, Vol. 4, 1994, pp. 369-389.
  • [14] Nowacka-Leverton A., Bartoszewicz A.: ITAE optimal variable structure control second order systems with input signal and velocity constraints. Kybernetes, vol. 38,2009, pp. 1093-1105.
  • [15] Nowacka-Leverton A., Bartoszewicz A.: ITAE optimal switching plane design for VSC of continuous-time third order systems with state constraints. European Control Conference, Budapest, Hungary, 2009, pp. 2116-2121.
  • [16] Nowacka-Leverton A., Bartoszewicz A.: ITAE optimal transient performance SMC of third order systems with state and input constraints. 48th IEEE Conference on Decision and Control, Shanghai, China, 2009, pp. 6720-6725.
  • [17] Nowacka-Leverton A., Michałek M., Pazderski D., Bartoszewicz A.: Experimental application of time-varying sliding modes for hoisting crane position control with constraints. 49th IEEE Conference on Decision and Control, Atlanta, USA, 2010, pp. 90-95.
  • [18] Nowacka-Leverton A., Pazderski D., Michałek M., Bartoszewicz A.: Experimental verification of optimal sliding mode controllers for hoisting cranes. IFAC World Congress, Milan, Italy, 2011, pp. 11006-11011.
  • [19] Nowacki Z.: Sterowanie optymalne układem napędowym, pracującym przy zmiennym obciążeniu i momencie bezwładności. Podstawy Sterowania, Vol. 1972, pp. 119-135.
  • [20] Tokat S., Eksin I., Gűzelkaya M.: A new design method for sliding mode controllers using a linear time-varying sliding surface. IMechE, Vol. 216, 2002, pp. 455-466.
  • [21] Tokat S., Eksin I., Gűzelkaya M., Sőylemez M.T.: Design of a sliding mode controller with a nonlinear time-varying sliding surface. Transactions of the Institute of Measurement and Control, Vol. 25, 2003, pp. 145-162.
  • [22] Utkin V.: Variable structure systems with sliding modes. IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 22, 1977, pp. 212-222.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-LOD1-0034-0009
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.