Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimal Design of PI D A controller for wind turbine systems by Cuckoo Search

Cheunpirom Montree, Puangdownreong Deacha

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 7

110--115

EN

The fractional-order proportional-integral-derivative-accelerated (FOPIDA) controller (or PI D A ) is the generalization of the PID controller family. It consists of seven parameters, i.e. the proportional gain Kp, the integral gain Ki, the derivative gain Kd, the accelerated gain Ka, the integral order , the derivative order  and the accelerated order . All orders are real rather than an integer. These make the PI D A controller more flexible in design process for a wide range of dynamic systems. This paper presents the optimal design of the PI D A controller based on modern optimization approach for a drive train and a pitch control of the wind turbine systems by using the cuckoo search (CS), one of the most powerful metaheuristic optimization techniques. Results obtained by the PI D A controller will be compared with those obtained by the integer-order proportional-integral-derivative-accelerated (IOPIDA) controller. As results, it was found that the PI D A controller outperforms the IOPIDA in both input-tracking and load-regulating responses, significantly.

PL

Regulator FOPIDA (lub PI D A) jest uogólnieniem rodziny regulatorów PID. Składa się z siedmiu parametrów, tj. wzmocnienia proporcjonalnego Kp, wzmocnienia całkowania Ki, wzmocnienia różniczkowania Kd, wzmocnienia przyspieszonego Ka, rzędu całkowania , rzędu różniczkowania i rzędu przyspieszonego . Wszystkie zamówienia są rzeczywiste, a nie liczby całkowite. Dzięki temu regulator PI D A jest bardziej elastyczny w procesie projektowania dla szerokiej gamy systemów dynamicznych. W artykule przedstawiono optymalny projekt regulatora PI D A oparty na nowoczesnym podejściu do optymalizacji układu napędowego i sterowania nachyleniem systemów turbin wiatrowych z wykorzystaniem przeszukiwania kukułkowego (CS), jednej z najpotężniejszych metaheurystycznych technik optymalizacji. . Wyniki otrzymane przez regulator PI D A zostaną porównane z wynikami uzyskanymi przez regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący (IOPIDA). W rezultacie stwierdzono, że regulator PI D A znacznie przewyższa IOPIDA zarówno pod względem śledzenia wejścia, jak i odpowiedzi regulacji obciążenia.

2

An optimization-based method for tuning PI controllers for systems subject to control and output constraints

Martins José, Araújo Fábio M. U., Dórea Carlos E.T.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 12

145--153

EN

This article presents an optimization-based method to tuning Proportional-Integral (PI) controllers for systems subject to actuator saturation and constraints on the controlled variable. The theory of invariant sets is used to treat constraints and a polytopic model is adopted to account for actuator saturation. For the numerical validation of the method, four examples are presented. The results show that the method can establish a tuning that does not violate any constraint.

PL

W artykule przedstawiono opartą na optymalizacji metodę strojenia regulatorów proporcjonalno-całkujących (PI) dla układów podlegających nasyceniu elementów wykonawczych i ograniczeniom na regulowaną zmienną. Teoria zbiorów niezmienniczych jest wykorzystywana do leczenia ograniczen, a model politopowy jest przyjmowany w celu uwzględnienia nasycenia elementu wykonawczego. W celu numerycznej walidacji metody przedstawiono cztery przykłady. Wyniki pokazują, ze metoda może ustanowić strojenie, które nie narusza żadnego ograniczenia.

3

Improved STATCOM efficiency using a hybrid technique based on sliding mode control and proportional integral control

Belila Hassen

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 10

156--162

EN

Static compensators of reactive power (STATCOMs) are among the most efficient devices for improving the network power quality. The efficiency of such devices is largely determined by the used automatic control technique. In this work, we propose an advanced hybrid algorithm based on Sliding Mode Control (SMC) combined with classical proportional-Integral (PI) technique. To show the efficiency of the proposed method, a comparison with the traditional PI control is performed. The comparison focused mainly on dynamic performance and grid harmonic pollution.

PL

Jakość działania kompensatora mocy biernej STATCOM zależy od właściwości układu automatycznego sterowania. W pracy zaprezentowano hybrydowy algorytm bazujący na sterowaniu ślizgowym współpracujący z klasycznym sterownikiem PI.

4

A tuning criterion for discrete current compensators of electric drives

Nalepa R.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2010

|

Vol. 64, nr 30

256-265

EN

Analytical selection of the proportional and the integral gains for discrete PI-regulators dedicated to current control of electric motors is presented in this paper. A step-by-step tuning procedure starts with basic formulas in the Laplace domain. Further, more advanced, path leads to successful selection of the gains according to desired closed loop frequency bandwidth. The advanced steps walk through the Z-domain combined with the W-transformation allowing use of well known selection techniques from the continuous domain. All the considerations are based on assumption that the control object is linear.

PL

W artykule przedstawiono analityczną metodę doboru wzmocnienia proporcjonalnego i całkującego w dyskretnych regulatorach PI - rozwiązaniach stosowanych do sterowania prądami w silnikach elektrycznych. Wstępny etap procedury strojenia rozpoczyna się od zdefiniowania podstawowych zależności w dziedzinie Laplece'a. Dalsze, bardziej zaawansowane etapy prowadzą do poprawnego doboru wzmocnień zgodnie z wymogiem odnośnie pasma częstotliwości zamkniętego układu regulacji. Etapy zaawansowane wiodą przez dyskretną dziedzinę Z w połączeniu z transformatą W. Taka ścieżka pozwala na zastosowanie metod doboru nastaw regulatorów dedykowanych układom ciągłym. Prezentowane rozważania bazują na założeniu liniowości obiektu sterowania.

5

Phase Locked Loop for Distorted Three-Phase Systems tested with a PI, a PID and a Fractional PI

Minambres V., Milanés M., Vinagre B., Romero E.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 10

201-207

EN

This paper proposes a Phase Locked Loop algorithm for three-phase distorted systems. For the Phase Locked Loop it is deduced a mathematical model to design the three different control solutions implemented: a PI, a PID and a novel fractional PI. The damping ratio, the time response and the phase error of the phase tracking system are the criteria to design the controllers. The performance of the three systems is analyzed by connecting inputs with imbalance, harmonics and phase and/or frequency variations. An Autoadjustable Synchronous Reference Frame application is developed to test the Phase Locked Loop by simulation and experimentally through xPCTarget. A comparison of some parameters of the system such as phase margin, settling time, THD and phase error is carried out for each controller.

PL

W artykule zaproponowano algorytm pętli synchronizacji fazy dla odkształconych przebiegów w systemach trójfazowych. Sformułowano model matematyczny pętli fazowej służący opracowaniu rozwiązań z regulatorami PI, PID oraz nowatorskim, ułamkowym PI. Kryteriami projektowymi są poziom tłumienia, czas odpowiedzi i błąd fazowy układu śledzenia. Właściwości trzech systemów zostały zbadane przy zastosowaniu sygnałów niesymetrycznych, odkształconych oraz z wahaniami fazy i częstotliwości. Pętle fazowe testowane były symulacyjnie i doświadczalnie poprzez xPCTarget przy użyciu aplikacji Autoadjustable Synchronous Reference Frame. Przedstawiono porównanie wybranych parametrów takich jak marines fazy, czas synchronizacji, THD i błąd fazowy.

6

Fuzzy logic control of PMSM fed by voltage source inverter associated to hybrid current controller

Kadjoudi M., Benbouzid M.E.

Archives of Electrical Engineering

|

2007

|

Vol. 56, nr 3-4

279-297

EN

For most applications, the load torque and parameters variations are important, requiring robust control methods to achieve a good regulation of the motor speed over all operating conditions. In this paper, a fuzzy algorithms for speed control of permanent magnet synchronous motor (PMSM) drive are proposed. An adaptive FLC is also described and its performances have been investigated for the case of vector controlled PMSM. A comparison between FLC and fixed gain PI controller is presented by simulation results, that verify effectiveness of the approach under various operating conditions and provide fast and robust control. The paper presents also a detailed analysis of hysteresis and hybrid current controllers for PMSM fed by conventional voltage source inverter. In addition, fixed switching frequency at different operating conditions becomes possible with the proposed hybrid current controller.

PL

Zmienność momentu i parametrów układu jest problemem w wielu napędach. Wymusza ona stosowanie odpowiedniej metody sterowania w celu zapewnienia odpornej regulacji prędkości w catym zakresie warunków pracy. W artykule przestawiono algorytmy logiki rozmytej dla regulacji prędkości silnika synchronicznego o magnesach trwałych (PMSM). Opisano adaptacyjne sterowanie rozmyte (FLC) i jego działanie w sterowaniu wektorowym PMSM. Porównano FLC z regulatorem PI o stałym wzmocnieniu. Badania symulacyjne przeprowadzone dla różnych warunków pracy wykazały, że proponowany układ sterowania jest szybki i odporny na zmiany parametrów. Przedstawiono szczegółowe porównanie histerezowego regulatora prądu dla PMSM zasilanego z dwu- i trójpoziomowego przekształtnika napięcia. Przebiegi harmoniczne dla opisywanych układów sterowania opracowano za pomocą szybkiej transformaty Fouriera. W efekcie uzyskano stałą częstotliwość łączeń w różnych warunkach pracy przekształtnika.

7

Robust PI controller design for an uncertain recycle system

Patre B. M., Deore P. J.

Systems Science

|

2005

|

Vol. 31, no 4

63-74

EN

In this paper, a method is proposed for design of a robust controller for interval process systems in the presence of parametric uncertainties. The method uses a necessary condition and sufficient condition for stability of interval polynomial. These conditions are used to derive a set of inequalities in terms of the compensator parameters which can be solved to obtain a robust controller. The method proposed is simple, involves less computational complexity and provides an easy way to obtain a robust compensator. It is applied to design a robust proportional-integral controller for a recycle system in the presence of process gain uncertainties. The results show the efficacy of the proposed method.

8

Adaptive control of water heating boiler

Brazauskas K., Levisauskas D.

Systems Science

|

2005

|

Vol. 31, no 2

117-125

EN

An adaptive control algorithm is developed that increases the performance of the temperature control system of a water heating boiler. In the control system, parameters of PI controller and compensator of load disturbances are adjusted on-line using modified gain scheduling approach that refers to a state model of the controlled process and on-line measurements of process variables. The gain scheduling is based on transfer functions of the control channel "fuel supply rate-temperature of outlet water" and the disturbance channel "flow rate of outlet water-temperature of outlet water" that are derived from the state model and up-dated on-line with the current measurements of state, disturbance and control variables. Optimal settings of the controller and compensator parameters are recalculated at each state estimation point.