Projektowanie odpornego predykcyjnego regulatora prędkości dla układu napędowego z połączeniem sprężystym

• Autorzy: Serkies P. J. , Szabat K.

Warianty tytułu

EN

Design of the robust model predictive speed controller for the drive system with elastic joint

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań związanych z optymalizacją parametrów predykcyjnego regulatora prędkości zaprojektowanego dla układu napędowego z połączeniem sprężystym. Po krótkim wstępie omówiono model matematyczny układu dwumasowego oraz algorytm sterowania predykcyjnego. Opisano wykorzystane procedury optymalizacji parametrów regulatora. Zaprojektowana struktura sterowania śledzi trajektorię zadaną prędkości pomimo zmian wartości wybranych parametrów układu napędowego. Rozważania teoretyczne zostały zweryfikowane za pomocą badań symulacyjnych oraz testów na stanowisku laboratoryjnym.

EN

In the paper issues connected with the optimization of the parameters of the predictive controller for the drive system with elastic joint are presented. After short introduction the mathematical model of the two-mass system and the algorithm of the predictive control are described. The applied optimization methods of the predictive controller are introduced. The designed control structure follows the reference signal of the speed despite the variations of the selected parameters of the drive system. The theoretical consideration are confirmed in the simulation and experimental study.

Słowa kluczowe

PL

regulator predykcyjny; napęd dwumasowy; tłumienie oscylacji; zaawansowane metody optymalizacji; elektrotechnika

EN

predictive control; two-mass drive system; vibration suppresion; advanced optimization methods; electrical technology

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 7
• Strony: 115--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Serkies P. J.

autor

Szabat K.

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

Bibliografia

• [1] Orłowska-Kowalska T., Szabat K., Optimization of Fuzzy-Logic Speed Controller for DC Drive System With Elastic Joints, leee Transactions On Industry Applications, Vol. 40, No. 4, July/August 2004
• [2] Rahli M., Koridak L. A., Optymalizacja rozsyłu energii przy wykorzystaniu algorytmu genetycznego i uwzględnieniu aspektów ekonomicznych oraz środowiskowych, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 86, no. 11 a, pp. 363-366, 2010.
• [3] M. Dems, S. Wiak, S. Łacheciński: Optymalizacja niskonapięciowego silnika indukcyjnego dużej mocy z wykorzystaniem algorytmu optymalizacji rojem cząstek PSO str. 127-130, 08/2010, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 86, no. 8, pp. 127-130, 2070.
• [4] Karsten P., Vinogradski M., Tenhagen A., Joost M., Orlik B., Robust H-Optimal Pl Cascade Control for Servo Drive Applications Solved by a Genetic Algorithm, 12th International Power Electronics and Motion Control Conference, 2006. EPE-PEMC 2006.
• [5] MathWorks MATLAB 7.9.0: Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox(tm) 2 User's Guide.
• [6] Katsura S., Ohnishi K., Force Servoing by Flexible Manipulator Based on Resonance Ratio Control, International Symposium on Industrial Electronics, 2005. ISIE 2005
• [7] Szabat K, Orłowska-Kowalska T., Application of the extended Kalman filter in advanced control structure of a drive system with elastic joint, Industrial Technology, IEEE International Conference on 2008. ICIT 2008
• [8] Szabat K, Orłowska-Kowalska T., Vibration Suppression in Two-Mass Drive System using Pl Speed Controller and Additional Feedbacks - Comparative Study, IEEE Trans, on Industrial Electronics, vol. 54, no. 2, pp.1193-1206, 2007.
• [9] Abo-Khalil A. G-D. Lee, Opracowanie symulatora turbin wiatrowych z zastosowaniem programu PSCAD, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 82, no. 2, pp. 107-112, 2006.
• [10] R. Muszyński, J. Deskur, Damping of Torsional Vibrations in High-Dynamic Industrial Drives, IEEE Trans, on Industrial Electronics, vol. 57, no. 2, pp. 544-552, 2010.
• [11] Maciejowski J.M, Predictive Control with Constraints, Prentia Hali, UK, 2002
• [12] Tatjewski P., Sterowanie zaawansowane obiektów przemysłowych, struktury i algorytmy, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2002.
• [13] Cychowski M., Robust Model Predictive Control, VDM Verlag, 2009.
• [14] Serkies P., Szabat K., Dybkowski M., Predykcyjna regulacja prędkości układu dwumasowego z silnikiem indukcyjnym - badania symulacyjne. Przegląd Elektrotechniczny, vol. 86, no. 10, pp. 303-306, 2010.
• [15] Cychowski M., Szabat K., Efficient real-time model predictive control of the drive system with elastic transmission, Control Theory & Applications, IET, vol. 4 ,no. 1, 2010.
• [16] Szabat K., Serkies P. J., Zastosowanie sterowania predykcyjnego w napędzie elektrycznym, Przegląd Elektrotechniczny vol. 86, no. 2, pp. 380-383, 2010.
• [17] Vasak M, Peric N., Stability analysis of a patched LOR control system for constrained multi-mass electrical drives, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 85, no. 7, pp. 109-114, 2009.
• [18] Kvasnica M., Grieder P., Baotic M., Morari M., Multi-Parametric Toolbox (MPT), in HSCC (Hybrid Systems: Computation and Control), pp. 448-462, 2004.
• [19] Bemporad A., Morari M, Dua V., Pistikopoulos E.N., The explicit linear quadratic regulator for constrained systems, Automatica, vol. 38, no. 1, pp. 3-20, 2002.