Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Real-time simulation and experimental implementation of luenberger observer-based speed sensor fault detection of bldc motors

Al-Mutayeb Yousef, Almobaied Moayed, Ouda Mohamed

Acta Mechanica et Automatica

|

2024

|

Vol. 18, no. 1

144--157

EN

Modern control systems’ dependability, safety and efficiency have all been improved by studying fault-tolerant control systems (FTCS). FTCS techniques can typically be active or passive controls. The fault detection and diagnosis (FDD) method is used in this study’s active control branch to identify probable faults that could develop in the speed Hall sensors of brushless DC motors (BLDC). FDD methodologies can be categorised into two types, depending on the available data and the process involved: model-based methods and data-based methods. The proposed approach in this study explores the implementation of the Luenberger observer methodology as part of the model-based approach. The chosen methodology was practically implemented and subjected to experimental evaluation. The proposed observer relies on the residual signal, which displays the difference between the plant’s observed and estimated speed signals and serves as a failure alert for the entire system. Given the increasing demand for BLDC motors in various industrial control applications, including medical fields, automation and robotics, this particular motor was selected as a benchmark to thoroughly evaluate and validate the proposed method. The primary contribution of this paper lies in the real-time application of model-based sensor fault detection methods to BLDC motors. The efficiency of the suggested method is showcased through extensive MATLAB simulations, where the obtained results confirm the successful detection of faults with a high level of responsiveness. As a result, the project was successfully implemented in real-time, and the experimental results exhibited a close correlation with the simulated outcomes. This consistency between simulation and practical implementation validates the accuracy and reliability of the proposed methodology for detecting faults in the BLDC motor speed sensor. The results underscore the heightened reliability and safety attained by promptly and accurately detecting sensor faults during the operation of the motor.

2

A Concept for Application of Hall Sensors in Measurement of Magnetic Field over Magnetic Catapult Tracks

Czubaj Sławomir, Sibilska-Mroziewicz Anna, Ładyżyńska-Kozdraś Edyta

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2019

|

Vol. 10, Nr 2 (36)

69--78

EN

The growing demand for commercial unmanned aerial vehicles (UAV) requires that innovative technical solutions for the critical aspects of UAV servicing, must be researched. The magnetic catapult discussed in this work is an interesting alternative to the existing UAV deployment or launch platforms. This paper presents the research designed to facilitate the measurement and analysis of the position of a launch truck applied in a UAV magnetic catapult with tracks. The measurement system discussed herein comprised a transducer connected to Hall sensors which were spaced evenly at the base of a superconductor pod. A displacement of the superconductor pod relative to the magnetic field resulted in the variation of the voltage output from individual Hall sensors. A proprietary algorithm was developed and controlled stepper motors which displaced the assembly of the superconductor pod with the Hall sensors along the test track of the UAV magnetic catapult. At the same time as the displacement was sensed by the Hall sensors, they were reading the real-time magnetic strength; it was therefore critical for the microcontroller, which executed the control algorithm, to operate at a sufficient processing frequency (speed). The proprietary control algorithm was executed by an ATMEL ATmega2560 RISC processor. The processor system read the status of every Hall sensor in the assembly and compared it to the reference voltage outputs stored in the microcontroller’s memory. The difference between the voltage output reading and the reference voltage outputs and the superconductor pod’s geometry was used to determine the superconductor pod’s position along the magnetic tracks of the UAV magnetic catapult.

PL

Rosnące zapotrzebowanie na komercyjne bezzałogowe statki powietrzne (BSP) wymaga poszukiwań nowatorskich rozwiązań technicznych, związanych z krytycznymi aspektami obsługi tychże obiektów. Interesującą alternatywą dla istniejących rozwiązań jest analizowana w pracy wyrzutnia magnetyczna. W pracy zaprezentowano badania umożliwiające pomiar i analizę położenia wózka startowego wyrzutni bezzałogowych statków powietrznych (BSP) na torach magnetycznych. Prezentowany w pracy układ pomiarowy składa się z przetwornika połączonego z czujnikami Halla rozmieszczonymi równomiernie u podstawy pojemnika z nadprzewodnikami. Zmiana płożenia pojemnika względem pola magnetycznego powoduje zmianę napięcia wyjściowego poszczególnych czujników Halla. Opracowany algorytm steruje silnikami krokowymi, które przesuwają pojemnik z czujnikami względem badanego toru. W tym samym czasie czujniki odczytują wartość pola w czasie rzeczywistym, dlatego istotne jest, aby mikrokontroler realizujący algorytm działał z odpowiednio dużą prędkością. Do realizacji autorskiego algorytmu został użyty procesor RISC produkcji ATMEL ATmega2560. Układ mikroprocesorowy odczytuje stan każdego czujnika i porównuje go z danymi zapisanymi w pamięci. Na podstawie różnicy odczytu i geometrii pojemnika wyznaczane jest jego płożenie na torach magnetycznych.

3

Model przetwornika elektromagnetycznego zastosowanego w krzemowym czujniku drgań mechanicznych

Rybak M., Gołębiowski J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2007

|

R. 53, nr 9 bis

605--608

PL

W zastosowanej konstrukcji przetwornika na powierzchni cienkiej belki krzemowej umieszczono uzwojenie w postaci cewki płaskiej. Płynący przez przetwornik prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne, które oddziałuje na umieszczony w pobliżu hallotron. Drgania obiektu wywołują zmianę położenia przetwornika względem hallotronu, co powoduje zmianę sygnału wyjściowego. W pracy przebadano wpływ parametrów konstrukcyjnych przetwornika na wartość indukcji pola magnetycznego w hallotronie. Do analizy rozkładu pola magnetycznego zastosowano metodę elementów skończonych (program ANSYS).

EN

The construction of the rectangular silicon beam with mass and the by electromagnetic transducer was described. In the silicon microsystem aluminium electrodes pattern on the beam surface was applied. The current flow by electromagnetic transducer produce magnetic field. Transducer magnetic field influence on Hall sensor. The beam vibrations caused change distance between transducer position by Hall sensor. The analysis of distribution magnetic field was presented. The method of the finite elements was applied to the analysis of the microsystem. The results for the electromagnetic transducer, which were calculated by means of ANSYS programme are presented and discussed.

4

Magnetic field sensors based on undoped In0.53Ga0.47As/InP heterostructures fabricated by molecular beam epitaxy and metalorganic chemical vapor deposition

Przesławski T., Wolkenberg A., Kaniewski J., Regiński K., Jasik A.

Optica Applicata

|

2005

|

Vol. 35, nr 3

627-634

EN

In this paper we, describe the design and fabrication process of Hall and magnetoresistor cross-shaped sensors using In0.53Ga0.47As/InP layer structures as active media. The influence of geometric correction factor GH on sensitivity parameters of these devices has been investigated. The results have been used in order to optimize the structure design behavior at temperatures ranging from 3 to 300 K. The large changes of the galvanomagnetic parameters vs. magnetic field and temperature allow these devices to be used as signal and measurement magnetic field sensors.