Zastosowanie zmodyfikowanego rozmytego filtru Kalmana w sterowaniu adaptacyjnym układu dwumasowego

• Autorzy: Dróżdż K.

Warianty tytułu

EN

Application of the modified fuzzy Kalman filter in the adaptive control of the two-mass system

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (20-21.04.2015 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem zmodyfikowanego algorytmu rozmytego filtru Kalmana w adaptacyjnej strukturze sterowania układu dwumasowego. Modyfikacja algorytmu polegała na wprowadzeniu dynamicznej adaptacji wybranych współczynników macierzy kowariancji zakłóceń zmiennych stanu. W celu jej wprowadzenia zaprojektowano omówiony w artykule system rozmyty. Proces adaptacji przeprowadzany był w trybie on-line na podstawie dwóch sygnałów zawierających informację o stanie sterowanego obiektu. Opracowany algorytm testowano w badaniach symulacyjnych i eksperymentalnych w zamkniętej strukturze regulacji. Wyniki badań wskazują na uzyskanie znaczącej poprawy jakości estymacji zmiennych stanu i parametru rozważanego układu w porównaniu do klasycznego algorytmu rozszerzonego filtru Kalmana.

EN

In this paper issues related to an application of the modified fuzzy Kalman filter in an adaptive control structure of the two-mass system are presented. A proposed modification of the Kalman filter consists in introducing an adaptation of selected coefficients of the covariance matrix. For this purpose a fuzzy system has been designed. The on-line adaptation of the coefficients is based on two signals containing information about a state of the controlled system. The proposed algorithm has been tested by simulation and experiment in a closed-loop control structure. In comparison to the classical extended Kalman filter, the research has shown a significant improvement of the estimation quality of all state variables and a parameter that are related to the considered motor drive system.

Słowa kluczowe

PL

estymacja; filtr Kalmana; układ dwumasowy; tłumienie drgań

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: No. 84
• Strony: 63--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dróżdż K.

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Dróżdż K., Janiszewski D., Szabat K., 16th International Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition (PEMC), 575-578, 2014.
• [2] Dróżdż K., Szabat K., Adaptacyjne sterowanie układu dwumasowego z wykorzystaniem rozmytego filtru Kalmana, Przegląd Elektrotechniczny, NR 06/2014, 40-44, 2014.
• [3] Janiszewski D., Real-time control of drive with elestic coupling based on motor position measured only, 2011 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 1931-1936, 2011.
• [4] Jie J., Surong H., A novel acceleration estimation algorithm for mechanical vibration suppression of two-mass system, 17th International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 22-25, 2014.
• [5] Szabat K., Struktury sterowania elektrycznych układów napędowych z połączeniem sprężystym, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, nr 61, Wrocław 2008.
• [6] Szabat K., Orłowska-Kowalska T., Adaptive Control of Two-Mass System using Nonlinear Extended Kalman Filter, IEEE Industrial Electronics, IECON 2006 - 32nd Annual Conference on, 1539 - 1544, 2006.
• [7] Szabat K., Orłowska-Kowalska T., Performance Improvement of Industrial Drives With Mechanical Elasticity Using Nonlinear Adaptive Kalman Filter, Transaction on Industrial Electronics, vol. 55, no. 3, 1075-1084, 2008.
• [8] Zoubek H., Pacas M., Two steps towards speed estimation and encoderless identification of two-mass-systems with extended speed adaptive observer structure, IECON 2011 - 37th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society, 2072-2077, 2011.