Sterowanie napędem dwumasowym bazujące na metodzie FDC z ograniczeniami zmiennych stanu

• Autorzy: Serkies P. J. , Szabat K. , Dodds S.

Warianty tytułu

EN

Effective damping of the torsional vibration in the two-mass drive system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z efektywnym tłumieniem drgań skrętnych w napędzie dwumasowym. We wstępie przedstawiono problematykę sterowania napędami z połączeniem sprężystym oraz metodę sterowania z wymuszeniem dynamiki. W kolejnych rozdziałach zaprezentowano model rozpatrywanego napędu oraz proponowaną strukturę sterowania. Następnie przedstawiono wyprowadzenie proponowanego prawa sterowania. Proponowana struktura umożliwia ograniczenia momentu skrętnego. Rozważania teoretyczne i symulacyjne zostały poparte badaniami eksperymentalnymi.

EN

In the paper issues related to the effective damping of the torsional vibration in the two-mass drive system are presented. In the introduction the control problem of the elastic drives as well as the basic of the forced dynamic control are presented. In the next section the model of the considered drives and proposed control structure are shown. Next, the methodology of the design of the control structure based on the forced dynamic control for the two-mass system is presented in detail. The proposed control structure allows the limitation of the shaft torque. The theoretical consideration and simulation study are supported by the experimental tests.

Słowa kluczowe

PL

tłumienie drgań skrętnych; napęd dwumasowy; sterowanie FDC

EN

vibration suppression; two-mass drive system; FDC

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 12
• Strony: 60--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Serkies P. J.

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

autor

Szabat K.

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

autor

Dodds S.

• University of East London, Docklands Campus, University Way, E16 2RD UK

Bibliografia

• [1] Hori Y., Sawada H., Chun Y., "Slow resonance ratio control for vibration suppression and disturbance rejection in torsional system," IEEE Transaction on Industrial Electronics, vol. 46, no. 1, pp. 162-168, 1999.
• [2] Valenzuela M. A., Bentley J. M., Lorenz R. D., Computer-Aided Controller Setting Procedure for Paper Machine Drive Systems, IEEE Transaction on Industrial Electronics, vol. 45, no. 2, pp. 638-650, 2009.
• [3] Zhang G., Furusho J., "Speed control of two-inertia system by PI/PID control, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 47, no. 3, pp. 603-609, 2000.
• [4] Masalski C., Muszyński R., Właściwości dyskretnego modelu napędu ze sprężystością w części mechanicznej oraz z regulatorem i obserwatorem stanu, Przegląd Elektrotechniczny. 2012, R. 88, nr 4b,
• [5] Chang Y.C. Yen H.M., Design of a robust position feedback tracking controller for flexible-joint robots, IET Control Theory and Applications, vol. 5, no. 2, p. 351–363, 2011.
• [6] Vasak M., Baotic M., Petrovic I., Peric. N., "Hybrid Theory-Based Time-Optimal Control of an Electronic Throttle," IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 54, no. 3, pp. 1483-1494, 2007.
• [7] Szabat K., Orłowska-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.
• [8] Tran Van T., Kamiński M., Szabat K., Estymacja mechanicznych zmiennych stanu układu napędowego za pomocą systemów neuronowo- rozmytych. Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 88, No 6, str; 166-169, 2012.
• [9] Orłowska-Kowalska T., Kaminski M., Szabat K., Implementation of a Sliding-Mode Controller With an Integral Function and Fuzzy Gain Value for the Electrical Drive With an Elastic Joint, IEEE Transactions on Industrial Electronics, tom 57, nr 4, pp. 1309-1317, 2010.
• [10] Dodds S.J., Vittek ., Perryman R., Kuchta J., Sliding Mode Control Of Pmsm Electric Drives With Flexible Coupling, Proc. Of The Intern. Conf. Electrical Drives And Power Electronics Edpe 07, On Cd, 2007.
• [11] Montague R. G., Bingham C. Atallah K., „Magnetic Gear Pole-Slip Prevention Using Explicit Model Predictive Control, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, tom PP, nr 99, pp. 1-9, 2012.
• [12] Serkies P., Szabat K., "Application of the MPC controller to the Position Control of the Two-Mass Drive System," IEEE Transactions on Industrial Electronics, accepted to, 2013.
• [13] Serkies P., Szabat K., Predykcyjny regulator prędkości napędu dwumasowego z rozmytą adaptacją ograniczeń. Przegląd Elektrotechniczny. 2012, R. 88, nr 4b, s. 209-212,
• [14] J. Vittek and S. J. Dodds, Forced Dynamic Control of Electric Drives, Research Monograph, University of Zilina Press, 2003, ISBN 80-8070-087-7.
• [15] Dodds S. J., Szabat K., Forced Dynamic Control of Electric Drives with Vibration Modes in the Mechanical Load, 12th International Power Electronics and Motion Control Conference, 2006, pp. 1245- 1250
• [16] Serkies P., Porównanie właściwości dynamicznych struktur regulacji położenia w napędzie dwumasowym z klasycznym regulatorem kaskadowym oraz regulatorem FDC. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały. 2011, nr 31, s. 330-340
• [17] Gierlotka K, Jeleń M, Jarek G., Sterowanie polowo zorientowane z wymuszeniem dynamiki maszyny dwustronnie zasilanej, Przegląd Elektrotechniczny vol. 86, no. 2, pp. 380–383, 2010
• [18] Jeleń M., Jarek G.,, Gierlotka K.., Bezpośrednie sterowanie momentu z wymuszeniem dynamiki silnika klatkowego i maszyny dwustronnie zasilanej, Przegląd Elektrotechniczny, no. 4b str. 98-103, 2012
• [19] Szabat K., Control structures for electrical drive systems with elastic joints, Scientific Papers of Institute of Electrical Machines Drives and Measurements No. 61 Monographs No 19 (in Polish).