Przedstawiono metodę doboru kroku dyskretyzacji i nastaw dyskretnego regulatora PID dla modelu serwomechanizmu z silnikiem sterowanym napięciowo, opisanym jako integrator ze stałą czasową. Założeniem metody jest lokalizacja potrójnego bieguna układu zamkniętego, aby zapewnić gładkie przebiegi regulacyjne. Daną projektową stanowi czas regulacji. Zbadano, w jakim stopniu filtracja składowej różniczkującej regulatora skraca wymagany krok dyskretyzacji. Rozważono także rozszerzony problem projektowy z zadanym dodatkowo stopniem filtracji.
EN
A method for selection of discretization step and discrete PID controller settings is presented for a model of servo with voltage controlled motor, described by an integrator with time constant. The method assumes a triple pole location of the closed-loop system to provide smooth control transients. Settling time is a design data. Influence of filtering degree in controller derivative component on reduction of discretization step is examined. Extended design problem with the filtering degree being an additional requirement is also considered.
Model matematyczny jest uproszczonym odwzorowaniem pewnych zjawisk, które uwzględnia jedynie cechy istotne. W dzisiejszych czasach coraz większym problemem stają się przeciążone infrastruktury drogowe, szczególnie w większych ośrodkach miejskich. Problem ten można w pewnym stopniu zredukować, stosując zaawansowane algorytmy sterowania. W niniejszym artykule podjęto próbę sterowania przepływem ruchu drogowego w skali makroskopowej. W tym celu użyto adaptacji dyskretnego, nieliniowego modelu matematycznego. Przy wykorzystaniu środowiska programistycznego MATLAB opracowano i zoptymalizowano układ sterowania niewielką siecią komunikacyjną. Następnie, zakładając przykładowy scenariusz, przeprowadzono dla tej sieci badania symulacyjne.
EN
The mathematical model is a simplified representation of certain phenomena, which takes into account only the essential features. Nowadays, congested road infrastructures are becoming a growing problem, especially in larger urban centres. This problem can be somewhat reduced by using advanced control algorithms. This article attempts to control the traffic flow on a macroscopic scale. For this purpose, a discrete, nonlinear mathematical model was adopted. Using the MATLAB programming environment, a control system for a small communication network was developed and optimised. Then, assuming a sample scenario, simulation studies were conducted for this network.
Przedstawiono ogólną charakterystykę energoelektronicznych sprzęgów alternatywnych źródeł energii z siecią elektroenergetyczną. Omówiono energoelektroniczne źródło prądu pracujące jako układ zamknięty, generujące prąd o kształcie sinusoidalnym przekazujący energię do sieci. Pokazano wybrane wyniki badań modeli symulacyjnych takiego układu dla sinusoidalnego kształtu sygnałów zadanych. Zamieszczono także wyniki badań testowego układu laboratoryjnego.
EN
The work presents general characteristics of power electronics couplers of alternative energy sources with the power network. It shows the power electronics closed system of current source, generating sinusoidal shape current and transferring energy to the network. Presets some selected results of work for a simulation model of such system with sinusoidal shape of reference signals as well as results of the laboratory test.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono sterowanie samowzbudnym generatorem indukcyjnym w warunkach współpracy z siecią energetyczną. Pozwoliło to rozszerzyć zakres zastosowania układu. Zaproponowany układ charakteryzuje się bardzo dużą elastycznością zasilania odbiorników łącznie z możliwością odsprzedaży wytworzonej energii do sieci. Kierunek przepływu energii do sieci może w zaproponowanym układzie zostać odwrócony. Stan taki występuje w przypadku niedoboru energii wytwarzanej przez generator SEIG (mała siła wiatru, niski stan wody, duże zapotrzebowanie na energię). Możliwość zmiany kierunku przepływu energii gwarantuje przekształtnik dwustronny AC/DC/AC zastosowany w proponowanym rozwiązaniu. Przekształtnik dwustronny jest sprzężony z siecią poprzez filtr LCL. Rozwiązanie to zapewnia sinusoidalny kształt prądu zarówno w przypadku przepływu energii do sieci, jak i z sieci. W przypadku pełnego przetwarzania energii generatora bez współpracy z siecią układ pracuje w trybie autonomicznym lub bezprzerwowego zasilania.
EN
The article presents the control of the self-excited induction generator in terms of cooperation with the mains. This made it possible to extend the scope of the system. The proposed system is characterized by very high flexibility of powering receivers as well as the possibility of reselling the produced energy to the grid. The direction of flow of energy to the proposed arrangement can be reversed. This condition occurs in case of shortage of energy produced by the generator SEIG (small wind strength, low water level, high energy requirements). The ability to change the direction of energy flow is ensured by a bilateral converter AC/DC/AC used in the proposed solution. The grid inverter is coupled to the network through an LCL filter. This solution provides a sinusoidal current flow in both directions: power supply and the grid. In the case of complete processing of the power of generator without the cooperation with the grid, the system operates in standalone mode or uninterruptible power supply mode.
W pracy przedstawiono ogólną charakterystykę energoelektronicznych sprzęgów alternatywnych źródeł energii z siecią elektroenergetyczną. Omówiono energoelektroniczne źródło prądu generujące prąd o kształcie sinusoidalnym przekazujący energię do sieci. Pokazano metodę sterowania źródła prądu jako układu zamkniętego z prądowym sprzężeniem zwrotnym. Zamieszczono wybrane wyniki badań modeli symulacyjnych takiego układu dla sinusoidalnego kształtu sygnałów zadanych.
EN
The work presents general characteristics of power electronics couplers of alternative energy sources with the power network. One discussed a power electronics current source generating sinusoidal shape current and transferring the energy to the network. One showed a method of control of the current source as closed system with the current feedback. Selected results of such simulation system for sinusoidal shape of reference signals are also included.
Designing variable structure control with sliding mode (VSC-SM) control schemes needs a switching function or a sliding surface which guarantees the global stability of the closed-loop system. Despite the fact that a wide range of design approaches has been proposed for solving this mathematical problem, the number of proposed methodologies for nonlinear systems is not very extensive, especially for discrete time nonlinear MIMO systems, and most of them require some coordinate system transformation. Therefore, it is not an easy task to find a design scheme that can be applied to discrete time nonlinear MIMO systems. The proposed methodology introduces a mathematical tool: a switching surface equation for a class of MIMO nonlinear systems through an explicit equation without any coordinate transformation. This equation makes use of an implicit linearizing process via the Taylor expansion that allows the use of linear procedures for the design of switching surfaces and the forward Euler method to obtain a discrete time dynamics representation. An illustrative example is included to show the advantages of the proposed design methodology.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono układ z samowzbudnym generatorem indukcyjnym. Został on zrealizowany na bazie silnika klatkowego i jest przeznaczony do zastosowań w małych elektrowniach wiatrowych lub wodnych. Podstawowymi zaletami takiego generatora są niezawodność, prosta konstrukcja, duża trwałość, bezobsługowość oraz niski koszt. W przedstawionym rozwiązaniu generator nie jest skojarzony z siecią zasilającą i stanowi jednostkę autonomiczną. Dla realizacji zadania stabilizacji napięcia i częstotliwości współpracuje on z przekształtnikiem AC/DC. W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych oraz eksperymentalnych układu generatora z przekształtnikiem przy sterowaniu predykcyjnym.
EN
In the paper self-excited induction generator system has been presented. It has been made on the base of cage induction motor, and it is intended for small hydroelectric and wind power plants. The basic advantages of the system are reliability, simple construction, and durability as well self-service and low cost of production. In the presented solution, generator is not connected with distribution system and represents an autonomous system. For voltage and frequency stabilization purpose its works with AC/DC converter. The paper presents the result of simulation research, as well experimental result obtained on laboratory model of generator with converters and prediction control.
W pracy przedstawiono zmodyfikowany sposób określania korektora (regulatora) dla układu zamkniętego niezależnego energoelektronicznego źródła prądu z modulacją MSI. Zaproponowano wykorzystanie transmitancji wzorcowej układu zamkniętego do wyznaczania tego korektora. Ze względu na potencjalne wykorzystanie badanego źródła prądu jako energoelektronicznego sprzęgu alternatywnego źródła energii z siecią elektroenergetyczną założono, że wolnozmienne procesy przekazywania energii do sieci nie wymuszają dużej dynamiki układu zamkniętego. Wyznaczono korektor w postaci dyskretnej. Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych dla sinusoidalnego kształtu sygnałów zadanych.
EN
The work presents a modified way of determining an equaliser (regulator) for closed independent power electronics current source system with PWM modulation. One proposed to use the reference transmittance of the closed system to designate such equaliser. Due to the potential application of the investigated current source as a power electronics interconnector of alternative energy source with the power network it is assumed that slowchangeable processes of transmit energy to the power network does not extort large dynamics of the closed system. In the paper the equaliser is determined in discreet form. Selected simulation results of such system for sinusoidal shape of reference signals given are also included.
Tradycyjne metody analogowego sterowania pracujących jako niezależne układy energoelektroniczne nie dają możliwości uzyskania wymaganej obecnie wysokiej jakości sygnałów wyjściowych. W pracy przedstawiono ogólną charakterystykę klasycznych oraz współczesnych metod wykorzystujących w sterowaniu regulatory dyskretne. Omówiono algorytmy tych regulatorów i opisano możliwości ich zastosowania do sterowania niezależnym energoelektronicznym źródłem napięcia. Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych takiego układu, dla różnych typów sygnałów zadanych.
EN
Traditional methods of analog control for systems working as independent power electronics systems do not enable to obtain required nowdays high-quality output signals. The article provides general characteristics of classical and modern methods with application of digital regulators in control. It presents algorithms of these regulators and description of possibility of their use to the control with independent power electronics voltage source. Selected simulation results of such system for different type of reference signals are also included.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Tradycyjne metody analogowego sterowania układów energoelektro-nicznych, pracujących jako układy niezależne z modulacją dyskretną, nie gwarantują uzyskania wymaganej obecnie wysokiej jakości sygnałów wyjściowych. W pracy przedstawiono ogólną charakterystykę klasycznych oraz współczesnych metod wykorzystujących w sterowaniu regulatory dyskretne. Omówiono algorytmy tych regulatorów i opisano możliwości ich zastosowania do sterowania niezależnym energoelektronicznym źródłem prądu. Przedstawiono wybrane wyniki badań symula-cyjnych takiego układu, dla różnych typów sygnałów zadanych.
EN
Traditional methods of analog control for systems working as independent power electronics systems with descrete modulation do not enable to obtain required nowdays high-quality output signals. The article provides general characteristics of classical and modern methods with application of digital regulators in control. It presents algorithms of these regulators and description of possibility of their use to the control with independent power electronics current source. Selected simulation results of such system for different type of reference signals are also included.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
An optimal power flow (OPF) with discrete variables is a non-convex, nonlinear combinatorial problem. Usually the discrete variables present in an OPF are treated as continuous variables. The solution obtained using this method is clearly infeasible, but it is considered to be close to the discrete real solution and can be attained easily without producing an excessive degradation in optimality. These hypotheses can easily be refuted by demonstrating the need for a more robust general mechanism for treating the discrete variables in the OPF. Finding the exact solution is intractable due to the high computing cost it requires--this fact causes the heuristic techniques to be seen as a natural way to obtain good solutions quickly. This article presents an algorithm based on a branch and bound technique that, with the help of the parallel computing power a personal computer (PC) provides, allows pseudo-optimal solutions to be attained with good calculating times. The numerical results obtained by applying the technique proposed in IEEE networks of 118 and 300 nodes and a real size network derived from the Spanish transport network, demonstrate that the algorithm proposed has good execution times, provides solutions close to the optimum, and naturally manages the infeasibilities that are produced during the process.
PL
Obliczenie optymalnego rozpływu mocy dla zmiennych dyskretnych jest problemem nieliniowym kombinacyjnym. Zwykle zakłada się, że zmienne dyskretne są traktowane jak zmienne ciągłe. Ta metoda uniemożliwia uzyskanie dokładnego wyniku w akceptowalnym czasie. Stąd powstało wiele technik heurystycznych, umożliwiających szybkie uzyskanie wyniku o dobrej dokładności. W artykule zaprezentowano algorytm na podstawie techniki podziału i ograniczeń, która, przy zastosowaniu obliczeń równoległych w nowoczesnych komputerach PC, pozwala na szybkie uzyskanie wyniku sub-optymalnego. Algorytm zastosowano do obliczeń sieci IEEE o 118 I 300 węzłach oraz rzeczywistej sieci, uzyskując krótkie czasy obliczeń i wyniki bliskie optymalnym.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.