Sterowanie z wymuszoną dynamiką napędem elektrycznym o ruchu liniowym i skończonej sztywności konstrukcji

• Autorzy: Serkies Piotr , Gorla Adam

Identyfikatory

DOI

0000-0003-1684-3339

Warianty tytułu

EN

Forced Dynamic Control of an electric drive with linear motion and finite stiffness of the structure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Referat przedstawia zagadnienia dotyczące wykorzystania sterowania z wymuszoną dynamiką (FDC) do regulacji prędkości napędu elektrycznego współpracującego z napędem liniowym paskowym przy uwzględnieniu sztywności konstrukcji maszyny roboczej. Kolejne rozdziały pracy przedstawiają model fizyczny układu wraz z równaniami opisującymi jego dynamikę, syntezę układu regulacji oraz budowę stanowiska eksperymentalnego. Przeanalizowano także wpływ pominięcia wybranych parametrów napędu na jego właściwości statyczne i dynamiczne.

EN

The paper discusses issues concerning the use of Forced Dynamic Control (FDC) for speed control of an electric drive coupled with a linear belt drive, while considering the stiffness of the load machine. Subsequent chapters present the physical model of the system along with the equations describing its dynamics, the synthesis of the control system and the construction of the experimental setup. The study analysed the effects of neglecting selected parameters of the drive on the dynamic and static properties of the object.

Słowa kluczowe

PL

napęd dwumasowy; napęd liniowy paskowy; sterowanie FDC; tłumienie drgań

EN

two-mass drive; linear belt drive; FDC control; vibration damping

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 4
• Strony: 11--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Serkies Piotr

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

• https://orcid.org/0000-0002-2990-6266

autor

Gorla Adam

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

• https://orcid.org/0000-0003-1684-3339

Bibliografia

• [1] Radionov A.A., Karandaev A.S, Gasiyarov V.R., Loginov B.M., Gartlib E.A., Development of an Automatic Elastic Torque Control System Based on a Two-Mass Electric Drive Coordinate Observer, Machines 9 (2021), 305. https://doi.org/10.3390/machines9120305
• [2] Valenzuela M. A., Bentley J. M., Lorenz R. D., ‘Computer-Aided Controller Setting Procedure for Paper Machine Drive Systems’, IEEE Trans. on Ind. Elec., 45 (2009),nr 5, 638-650
• [3] Ahumada C., Wheeler P., Reduction of Torsional Vibrations Excited by Electromechanical Interactions in More Electric Systems, IEEE Access, 9 (2021), 95036-95045, doi: https://10.1109/ACCESS.2021.3094172.
• [4] Wang, H., Zhang, Z., Tang, X., Zhao, Z., Yan, Y. Continuousoutput feedback sliding mode control for underactuated flexible-joint robot. Journal of the Franklin Institute, (2022).
• [5] Wang C., Liu J., Xin L., Li G., Pan J., Design of Full-Order State Observer for Two-Mass Joint Servo System Based on the Fixed Gain Filter, IEEE Transactions on Power Electronics, 37 (2022), nr 9, 10466-10475, doi: https://10.1109/TPEL.2022.3168849.
• [6] Łuczak D. Nonlinear Identification with Constraints in Frequency Domain of Electric Direct Drive with Multi-Resonant Mechanical Part. Energies. 14 (2021) nr 21 7190. https://doi.org/10.3390/en14217190
• [7] Saarakkala S. E., Hinkkanen M., Identification of Two-Mass Mechanical Systems Using Torque Excitation: Design and Experimental Evaluation, IEEE Transactions on Industry Applications, 51 (2015), nr. 5, 4180-4189, 2015, doi: https://10.1109/TIA.2015.2416128.
• [8] Szabat K, Struktury sterowania elektrycznych układów napędowych z połączeniem sprężystym. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Pol. Wrocławskiej nr 61, Wrocław 2008
• [9] Kabziński J, Mosiołek P. Integrated, Multi-Approach, Adaptive Control of Two-Mass Drive with Nonlinear Damping and Stiffness. Energies. 14 (2021), nr. 17) 475. https://doi.org/10.3390/en14175475
• [10] Kamiński M, Szabat K. Adaptive Control Structure with Neural Data Processing Applied for Electrical Drive with Elastic Shaft. Energies. 14, (2021) nr. 12, 3389. https://doi.org/10.3390/en14123389
• [11] Derugo P, Szabat K, Pajchrowski T, Zawirski K. Fuzzy Adaptive Type II Controller for Two-Mass System. Energies. 15 (2022), nr. 2, 419. https://doi.org/10.3390/en15020419
• [12] Serkies, P., Szabat, K. Predictive Position Control of a Two-Mass System with an Induction Motor in a Wide Range of Speed Changes. In: Kabziński, J. (eds) Advanced Control of Electrical Drives and Power Electronic Converters. Studies in Systems, Decision and Control, 2021, vol 75. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-45735-2_3
• [13] Vittek J. and Dodds S. J., Forced Dynamic Control of Electric Drives, Research Monograph, University of Zilina Press, 2003, ISBN 80-8070-087-7.
• [14] Serkies P, Szabat K. Effective damping of the torsional vibrations of the drive system with an elastic joint based on the forced dynamic control algorithms. Journal of Vibration and Control. 25 (2019) nr. 16 2225-2236. doi: https://10.1177/1077546319852472
• [15] Preumont A., Vibration Control of Active Structures in Solid Mechanics and Its Applications 2011, Vol. 179 ISBN : 978-94-007-2032-9 Springer
• [16] Takacs G., Rohal’-Ilkiv B., Basics of Vibration Dynamics “Model Predictive Vibration Control”, Bratislava, 5 March 2012
• [17] Serkies P, Gorla A., Implementation of PI and MPC-Based Speed Controllers for a Drive with Elastic Coupling on a PLC Controller. Electronics. 10 (2021)nr 24, 3139. https://doi.org/10.3390/electronics10243139

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).