Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Możliwości poprawy modelu rozwoju KSE za pomocą obserwatorów stanu na przykładzie podsystemu mocy osiągalnej w elektrowniach ogółem

Tchórzewski J.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2016

|

Z. 273

145--161

PL

W pracy zamieszczono wybrane wyniki badań dotyczące próby poprawienia modeli rozwoju krajowego systemu elektroenergetycznego na przykładzie podsystemu mocy osiągalnej w elektrowniach ogółem, m.in. poprzez wykorzystanie obserwatorów stanu. Pokazano, że układ dynamiczny opisany równaniami stanu i wyjścia może być sterowany za pomocą wektora stanu, który na potrzeby sterowania jest mierzony. Jednak nie zawsze wektor stanu jest mierzalny, m.in.: z powodów technicznych (brak możliwości wykonania pomiaru określonych elementów fizycznych), z powodów fizycznych (wektor stanu może zawierać elementy niefizyczne, a więc wprost niemierzalne) oraz z powodów systemowych (wektor stanu może zawierać elementy historyczne, statystyczne, itp.). Zamieszczono też wybrane wyniki badania wrażliwości modelu rozwoju systemu z punktu widzenia fabryk bezludnych. Bardziej interesujące wyniki badań poddano dyskusji i zamieszczono uwagi końcowe.

EN

The paper presents selected results of research on attempts to improve the models of development of the national electricity system (NPS), among others by using state observers. It is shown that the dynamic system described in the state space equations of state, and the output can be controlled by a state vector, which for the purposes of control is measured. But not always state vector is measurable, e.g., for technical reasons (lack of ability to measure certain physical elements), for physical reasons (state vector may contain non-physical and therefore unmeasurable quantities) and systemic reasons (state vector may contain historical elements, statistical, etc.).

2

Pozycyjne sterowanie ruchem statku z różnymi typami obserwatorów. badania symulacyjne

Tomera M.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2013

|

nr 78

110--128

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań symulacyjnych układu sterowania wielowymiarowego ruchem statku z różnymi typami obserwatorów. Jako model matematyczny dynamiki statku zastosowany został model statku treningowego „Blue Lady”, wykorzystywany do szkolenia kapitanów w Ośrodku Manewrowania Fundacji Bezpieczeństwa Żeglugi i Ochrony Środowiska na jeziorze Silm w Iławie/ /Kamionce. Algorytm sterowania wielowymiarowego ruchem statku po powierzchni wody wykorzystuje wektor stanu, składający się z sześciu zmiennych, przy czym trzy z nich są mierzone. Są to współrzędne położenia (x, y) mierzone przez GPS oraz kurs statku ψ mierzony przez żyrokompas, pozostałe trzy u – prędkość wzdłużna, v – prędkość poprzeczna, r – prędkość kątowa są estymowane. W pracy przebadano układy sterowania wielowymiarowego, wykorzystujące obserwatory zbudowane na podstawie filtru Kalmana, rozszerzony filtr Kalmana, filtr ciągły Kalmana-Bucy i obserwator nieliniowy.

EN

The article presents the results of simulation tests of the multidimensional ship motion control system with different types of observers. The mathematical model of ship dynamics is based on the model of the training ship “Blue Lady” used for training captains in the Manoeuvring Centre of the Foundation for Sailing Safety and Environment Protection on the lake Silm in Ilawa/Kamionka. The algorithm of the multidimensional control of ship motion over water surface makes use of the state vector consisting of 6 variables, three of which are measured, including the position coordinates (x, y) measured by GPS, and the ship heading ψ measured by the gyro-compass. The three remaining variables, i.e. u – surge velocity, v – sway velocity, and r – yaw velocity are estimated. The objects of tests were the multidimensional control systems making use of estimators constructed based on the discrete Kalman filter, the extended Kalman filter, the continuous Kalman-Buca filter, and the nonlinear observer.

3

Metody i algorytmy ze skończoną pamięcią dla dokładnego odtwarzania stanu

Byrski W., Byrski J.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2006

|

T. 10, z. 3

167-180

PL

Klasyczne obserwatory stanu dane równaniem różniczkowym (filtr Kalmana, obserwator Luenbergera) estymują stan liniowego układu dynamicznego asymptotycznie w oparciu o bieżące pomiary wejścia i wyjścia obiektu. Dla układu obserwowalnego istnieje jednak metodologia konstrukcji dokładnych obserwatorów stanu oparta o równanie całkowe reprezentujące skończone, przesuwane okno pomiarowe. Ze względu na dużą liczbę wymaganych obliczeń w oknie, nie dla wszystkich zastosowań możliwa jest realizacja takiego algorytmu on-line. Przedstawiono nową metodę i algorytm obserwatora dokładnego w postaci równania różniczkowego, równoważnego obserwatorowi całkowemu. Wykorzystanie skończonej pamięci i równania z opóźnieniem pozwala na rozwiązywanie równania różniczkowego on-line, co znacznie zmniejsza wymaganą ilość obliczeń, przy zachowaniu cechy dokładnego odtwarzania stanu.

EN

Classical state observers given by differential equation (Kalman Filter, Luenberger observer) based on current measurements of system input and output, estimate the state of linear system in asymptotic way. For observable system there exists another methodology of designing state observers which gives however exact reconstruction of state and is based on integral equation. Such type of observer represents finite moving measurement window. Because of possible huge amount of computation within the window not for all on-line application this algorithm is suitable. Hence the new method for exact observation algorithm in the form of differential equation is presented. This algorithm is equivalent to integral observer. The use of finite memory and equation with delay enables solution of differential equation on-line, and decreases significantly the need of computation power under fulfillment of exactness of state reconstruction.

4

Projektowanie odpornych obserwatorów stanu dla dyskretnych w czasie systemów nieliniowych

Witczak M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2005

|

R. 51, nr 9 bis

60--62

PL

Przedmiotem niniejszej pracy jest projektowanie obserwatorów stanu dla dyskretnych w czasie systemów nieliniowych. W szczególności, stosując metodę Lapunowa wyznacza się warunek zbieżności obserwatora. Bazując na otrzymanych rezultatach proponuje się procedurę projektowania obserwatora, a następnie przedstawia się jej programową implementację w środowisku MATLAB®. W pracy pokazuje się również jak zastosować powyższe rozwiązania do projektowania odpornych obserwatorów stanu o nieznanym wejściu.

EN

The paper deals with the problem of designing observers for discrete-time non-linear systems. In particular, with the use of the Lyapunov method, the convergence criterion of the observer is developed. Based on the achieved results a design procedure is proposed and implemented with the MATLAB® programming environment. The paper also shows how to use the above approach to design robust unknown input observers.

5

Obserwatory stanu i programowanie genetyczne w identyfikacji i diagnostyce systemów przemysłowych

Korbicz J., Witczak M., Obuchowicz A.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2003

|

R. 49, nr 2/3

59-64

PL

Tematem pracy jest problem projektowania układu detekcji uszkodzeń dla pewnej klasy systemów nieliniowych. Jednym z zadań jest zaprezentowanie wykorzystania programowania genetycznego do wyznaczania modeli systemów nieliniowych w przestrzeni stanów. Innym zadaniem jest zastosowanie zmodyfikowanej wersji, obserwatora o nieznanym wejściu do zaprojektowania deterministycznego obserwatora dla potrzeb generacji residuum. W końcowej części pracy przedstawione jest zastosowanie proponowanego rozwiązania do detekcji uszkodzeń zaworu stanowiącego jeden z elementów pierwszego stopnia stacji wyparnej cukrowni Lublin S.A.

EN

This paper is focused on the problem of designing a fault diagnosis scheme for a class of non-linear systems. The one objective is to show how to employ a genetic programming technique to obtain state-space models of non-linear systems. Another objective is to employ a modified version of the unknown input observer to from a non-linear deterministic observer for the purpose of residual generation. The final part of the paper shows how to use the proposed approach to tackle fault detection concerning the valve actuator of the first stage of the evaporation station at the sugar factory Lublin S.A.

6

A torque observer for asynchronous machines

Beckert U.

Elektrotechnika i Elektronika

|

2000

|

T. 19, z. 1

29--37

EN

One of the most important system characteristics in the drive engineering is the torque generated from the prime motor on electromagnetic way, i.e. the so-called air gap torque in case of three-phase a.c. drive. Unfortunately it is not possible to measure the air-gap torque directly. Besides, the easy measurable stator current space vector, the actual value of the stator flux linkage space vector or rotor flux linkage space vector in phase angle and amplitude must be known for estimation of the air-gap torque. Therefore it has to be simulated by a model o fan asynchronous machine. Firstly, this article deals with the development and test of a torque observer for asynchronous machines. The observer is based on well-known u\-n- model of the asynchronous machine in the stator reference frame. The motor model considers the side effects like main flux saturation, iron losses and stray losses in order to improve the torque estimation. The observer is supplemented by aparallel \\n-model since the u\,n-model is physically unsuitable in the range of lower speed (stator frequencies). Thus, the air-gap torque can be estimated in the steady operation and dynamic operation with a high precision. The occurred error is smaller than 1 % of the nominal torque. In the speed range n> 0,1. The observer is insensitive to parameter deviations of 20%, which are expected in practice. The time characteristics of the torque can be estimated exactly in cases of hard dynamic operation, such as the periodical reversing or the full-voltage starting. Furthermore, an observer for the two-mass-system is developed which is able to reconstruct both the torsional torque and the load torque stationarily and dynamically.

PL

Jedną z ważniejszych wielkości w systemach napędowych jest moment elektromechaniczny wytwarzany przez maszynę elektryczną. Bezpośrednie jego zmierzenie nie jest jednak możliwe. Poprzez pomiar łatwo dostępnych pomiarowo prądów i napięć obwodów stojana, a stąd wyliczonego wektora strumienia skojarzonego, możliwe jest pośrednie wyznaczenie momentu. To wyznaczenie bazuje na konkretnym modelu zjawisk w maszynie. Niniejsza praca prezentuje stworzony obserwator momentu maszyny indukcyjnej i wyniki jego testów. Obserwator ten bazuje na znanym u\-n-mo-delu maszyny w układzie współrzędnych związanych ze stojanem. Model uwzględnia zjawiska dodatkowe: nasycanie obwodu głównego, straty mocy w żelazie i straty dodatkowe, dla udokładnienia estymacji momentu. Obserwator ten jest uzupełniony równoległym i\-n-modelem, ponieważ U\-n-model jest trudny do użycia dla niskich częstotliwości. W ten sposób moment może być wyznaczany zarówno w stanie ustalonym jak i dynamicznym z dużą dokładnością. Występujące błędy były mniejsze od 1% wartości nominalnej w zakresie prędkości n> 0,1. Obserwator ten jest praktycznie nieczuły na dewiacje parametrów do 20%, których można oczekiwać w praktyce. Przebiegi czasowe momentu mogą być wyznaczone dobrze nawet w przypadkach silnie dynamicznych, jak okresowe nawroty lub rozruchy przy pełnym napięciu. Dodatkowo stworzony został obserwator dla dwu-masowego sprężystego systemu mechanicznego, przy pomocy którego można odtworzyć moment skrętny w tym układzie, a także moment obciążenia, statyczny i dynamiczny