Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Speed control of doubly fed induction motor using backstepping control with interval type-2 fuzzy controller

Herizi Abdelghafour, Rouabhi Riyadh, Zemmit Abderrahim

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 3

art. no. 2023301

EN

The control of the doubly-fed induction motor is a complex operation because of this motor characterised by a non-linear multivariable dynamics, having settings that change over time and a significant link between the mechanical component and magnetic behavior (flux) (speed and couple). This article then proposes a new strategy of a robust control of this motor, which is decoupled due to the stator flux’s direction. The proposed control is integrated with the backstepping control which based on Lyapunov theory; this approach consists in constructively designing a control law of nonlinear systems by considering some state variables as being virtual commands, and the important branch of artificial intelligence type-2 fuzzy logic. The hybrid control backstepping-fuzzy logic consists in replacing the regulators applied to the backstepping control by regulators based on type-2 fuzzy logic. This control will be evaluated by numerous simulations where there is a parametric and non-parametric variation.

2

High efficiency and quick response of torque control for a multi-phase machineUsing discrete/continuous approach: application to five-phase permanent magnet synchronous machine

Difi Djamel, Halbaoui Khaled, Boukhetala Djamel

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 4

128--133

EN

This article presents a hybrid control strategy (Discrete/Continuous) for controlling the five-phase permanent magnet synchronous machine powered by a voltage inverter. The hybrid aspect of this approach comes from the fact of taking into account the voltage inverter and the machine in a unified manner during the modelling process, i.e. modelling includes at the same time continuous and discrete variables. Simulation results performed under Matlab/Simulink are presented and discussed for the purpose of the performances verification of the proposed control strategy. The obtained results will show in particular the principal advantages of the adopted control strategy like the enhancement of the dynamic torque response of this machine, and the oscillations’ minimization of controlled parameters such as torque and current.

PL

W artykule zaprezentowano hybrydową strategię sterowania pięciofazowym silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi. Silnik zasilany jest z wykorzystaniem przekształtnika. Przedstawiono wyniki symulacji systemu. Otrzymano poprawę dynamiki momentu I zmniejszenie oscylacji.

3

Sterowanie hybrydowe ruchem statku

Tomera M.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2017

|

nr 98

232--244

PL

W pracy przedstawiono hybrydowy układ sterowania ruchem statku w różnych trybach operacyjnych. Opracowany układ integruje takie tryby operacyjne jak: precyzyjne manewrowanie statkiem przy małych prędkościach, sterowanie statkiem przy różnych prędkościach na kursie lub wzdłuż zadanej trajektorii oraz zatrzymywanie statku na trasie. Zrealizowanie tych rodzajów pracy wymagało zastosowania pięciu regulatorów, które zebrano w zbiorze alternatywnych regulatorów ciągłych. W zależności od rodzaju operacji wykonywanej przez statek dokonuje się wyboru odpowiednich regulatorów. Do sterowania statkiem wzdłuż zadanej trasy przejścia w różnych trybach pracy zastosowano metodę nadzorującego sterowania przełączającego. Trajektoria zadana ruchu statku składa się z odcinków prostych łączących kolejne punkty trasy przejścia oraz z prędkości zadanych i trybów pracy układu hybrydowego na tych odcinkach. Opracowany układ sterowania testowany był na statku treningowym „Blue Lady”, wykorzystywanym do szkolenia kapitanów w Ośrodku Manewrowania Statkami, znajdującym się na jeziorze Silm w Iławie/Kamionce. Przeprowadzone badania pokazały dobrą jakość zaprojektowanego regulatora hybrydowego.

EN

The paper presents a hybrid control system for the movement of a ship in various operating modes. The developed system integrates a number of operational modes, such as: precise maneuvering the ship at low speeds, steering the ship at different speeds on the course or along the trajectory, and stopping the ship on the route. The implementation of these modes requires the use of five controls, which have been collected in the set of alternative continuous controllers. The choice of the appropriate control is made depending on the type of the operation performed by the ship. The ship motion along a specified route of crossing in different operating modes is controlled using a method of supervisory switching control. The set ship trajectory consists of straight sections connecting consecutive points of the passage route, complemented by speed setpoints and operating modes of the controller on these sections. The developed control system was tested on the training ship Blue Lady, used to train captains in the Ship Handling Research and Training Center located on the lake Silm in Ilawa-Kamionka, Poland. The conducted tests have proved good quality of the designed hybrid control system.

4

Application of a nonlinear hybrid controller in multi-machine power system based on a power system stabilizer

Ahmadi-Zebarjad M., Shahgholian G.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 4

295--301

EN

The power system stabilizer (PSS) is used to generate supplementary control signals for the excitation system in order to dampen low frequency oscillations. This paper presents an approach to designing a hybrid power system stabilizer (HPSS), which is a parallel combination of a conventional PSS and a nonlinear control system, to enhance transient stability for multimachine power systems. The effectiveness and applicability of the proposed approach are examined using a standard multimachine power system. The nonlinear system simulation results show that the HPSS is more effective than the conventional PSS in damping oscillations.

5

Sterowanie hybrydowe ruchem robotów mobilnych w systemach wielorobotycznych

Mówiński K. M., Roszkowska E.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

255--264

PL

Artykuł przedstawia hybrydowy system sterowania grupą robotów mobilnych. Komponentami tego systemu są sterownik nadrzędny oparty o dyskretny, zdarzeniowy model procesów, oraz sterowniki ruchu robotów oparte o model czasowy ze zdarzeniowo przełączanymi trybami pracy. Misje robotów są określane ciągiem punktów, które mają odwiedzić, a proponowany model zapewnia w sposób formalny ich poprawną realizację.

EN

The paper presents a hybrid system for motion control of a group of mobile robots. The system consists of the supervisor based on a DES (Discrete Event System) model of robots' processes and robots' motion controllers based on a continuous-time model with event-dependent working modes. The robots missions are described by a sequence of points in the working area, that are to be visited, and the proposed hybrid model formally ensures their correct accomplishment.

6

Hybrid fuzzy sliding mode control of a doubly-fed induction generator speed in wind turbines

Kerboua A., Abid M.

Journal of Power Technologies

|

2015

|

Vol. 95, nr 2

126--133

EN

The aim of this paper is hybrid fuzzy sliding mode control of a Doubly Fed Induction Generator (DFIG) in the form of a wind turbine. This type of control is introduced to avoid the major disadvantage of variable structure systems, namely the chattering phenomenon. Variable structure ensures the high dynamic of convergence and robustness towards parametric variations and disturbances. Fuzzy control is introduced here in order to remove residual vibrations in high frequencies. That approach is used to control the mechanical speed and the reactive power exchanged between the stator circuit and the grid. Those variables are decoupled through vector control. The feasibility of this work is proven by mathematical and simulation models based on MATLAB.

7

Experimental investigation of energy dissipation properties of fibre reinforced plastics with hybrid layups under high-velocity impact loads

Romano M., Hoinkes C., Ehrlich I., Höcherl J., Gebbeken N.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2014

|

Vol. 64, nr 1

5--19

EN

Purpose: The present work deals with the experimental investigation concerning the energy dissipation capacity of different kinds of reinforcement fibres in monolithic and hybrid layups under high velocity impact loads. The investigated kinds of fibres are carbon, glass and basalt. Design/methodology/approach: The test panels have been impregnated with thermoset resin. Curing was done by autoclave processing. In order to obtain comparable fibre volume contents of approx. 60 % in the different layups (monolithic and hybrid without and with separating layer), curing cycles adapted to the type of layup have been identified. The resulting fibre volume content of the test panels has been determined both by weighing and experimentally by chemical extraction and calcination. The impact load was applied by an instrumented experimental setup. Thereby both commercially available bullets and bearing balls accelerated with weighted propellant in a sabot have been used as impactors. The measured values are the velocities of the bearing balls as the impactor before and after penetration of the test panels. Findings: In both cases the results show the energy dissipation capacity of each single kind of fibre in case of the monolithic layups as well as the enhanced properties of the hybrid stacked layups without and with the separating layer as a core material. Typical failure modes on the impact surface and on the outlet areas are identified. Research limitations/implications: The influence of the respective kind of impactors, namely bullets and bearing balls, on the evaluated results is identified. Thereby the bearing balls exhibited a higher degree of reproducibility due to several reasons. Originality/value: Fibre reinforced plastics with hybrid stacking sequences can be used as load-bearing structures and at the same time as safety structures for passengers in automotive or aerospace applications. Moreover, with the hybrid stacked composites lightweight concepts can efficiently be realized regarding energy saving issues.

8

Wpływ pionowego ruchu wyrzutni na lot rakiety

Dziopa Z.

Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej

|

2010

|

R. 51 nr 180A

47-55

PL

Obiektem analizy jest przeciwlotnicza rakieta bliskiego zasięgu wystrzeliwana z wyrzutni umieszczonej na pokładzie okrętu. Do sterowania rakietą zastosowany jest układ hybrydowy wykorzystujący obrót pocisku wokół osi podłużnej. W procesie naprowadzania duże znaczenie ma pierwsza faza lotu tuż po opuszczeniu wyrzutni przez rakietę. Początkowe parametry startu odgrywają ważną rolę w kształtowaniu realizowanej trajektorii lotu. Niewielka prędkość ruchu rakiety w pierwszej fazie lotu powoduje słabą skuteczność sterowania aerodynamicznego. Wypracowanie korzystnego kąta wyprzedzenia wymaga zastosowania korekcji gazodynamicznej. Celem pracy jest przedstawienie wpływu pionowego ruchu wyrzutni na lot rakiety.

9

Robust hybrid control based on feedback linearization and field-oriented controls of induction motor

Barazane L., Larbes C., Boucherit M.S., Ouiguini R.

Archives of Electrical Engineering

|

2003

|

Vol. 52, nr 2

115--135

EN

During the last decades pulse width modulation (PWM) voltage source inverter fed induction motor based drives have improved in many aspects and arc becoming a real alternative to DC drives. In order to obtain high performance speed response, field oriented control techniques are usually used to control the torque and the flux separately as in DC motors. However, it is well known that these methods suffer from the sensitivity to parameter variations and from the coupling problem between the torque and the flux variables when the flux changes. To try to solve the above problems an approach to the field oriented control is presented in this paper. It is based on the association of the feedback linearization control (FLC) with the field-oriented control (FOC) resulting in a hybrid system. The FLC is applied in the rotating field reference frame and with an adequate choice of the output variables a total linearization is obtained and the decoupling is maintained for the whole range of the rotating speed whatever the operating modes. Sliding mode regulators are used here to solve the problem of sensitivity to parameter variations and to external disturbances. A new smooth piecewise function is given to reduce the problem of chattering, which is inherent in sliding mode controllers. Furthermore, since the rotor fluxes components are not usually measurable, a closed-loop observer is derived to estimate these latters and the speed of the motor. The paper describes the different steps of the design of this control technique and gives both the theoretical analyses as well as the simulation results. These latters revealed very interesting features and showed that this method can be an alternative to the conventional FOC.

PL

W ostatnich dziesięcioleciach napędy z silnikami indukcyjnymi zasilanymi z inwertorów napięciowych z modulacją szerokości impulsów PWM zostały bardzo udoskonalone i stały się konkurencyjne do napędów z silnikami prądu stałego. Dla uzyskania dokładnej regulacji prędkości wykorzystuje się zazwyczaj sterowanie polowo zorientowane w celu niezależnej regulacji momentu i strumienia, jak w silnikach prądu stałego. Wiadomo jednak, że takie sterowanie jest czułe na zmiany parametrów i że zmiany strumienia pociągają za sobą zmiany momentu. Dla rozwiązania tego problemu w artykule zaprezentowano nowe podejście do sterowania polowo zorientowanego. Polega ono na połączeniu sterowania ze zlinearyzowanym sprzężeniem zwrotnym (FLC -feedback linearization control) ze sterowaniem polowo zorientowanym (FOC-field-oriented control) w system hybrydowy. FLC jest zastosowane w odniesieniu do pola wirującego i przy odpowiednim doborze zmiennych wyjściowych uzyskuje się całkowitą linearyzację i odsprzężenie momentu i strumienia w całym zakresie prędkości obrotowej dla dowolnego rodzaju pracy. Dla rozwiązania problemu czułości napędu na zmiany wartości parametrów i na zakłócenia zewnętrzne wykorzystano regulatory do sterowania z ruchem ślizgowym. Wprowadzono nową gładką funkcję odcinkową dla zredukowania pulsacji towarzyszących zastosowaniu takich regulatorów. Ponadto, ponieważ w praktyce składowe strumienia rotora nie są przeważnie mierzalne, wprowadzono obwody estymatorów pozwalających na określenie tych wartości i wartości prędkości obrotowej. Artykuł opisuje poszczególne stopnie projektowania tej techniki sterowania i przedstawia wyniki analizy teoretycznej i badań symulacyjnych. Badania te uwidaczniają bardzo interesujące właściwości metody i wskazują, że może być ona zastosowana zamiast konwencjonalnej POC.

10

Real-time experiments with discrete sliding-mode control enhanced by AI components

Sha D. H., Bajić V. B., Li X. Z., Wang X.

Journal of Applied Computer Science

|

2000

|

Vol. 8, nr 2

99-117

EN

The paper presents some experimental results of a real-time implementation of discrete sliding mode control combined with a fuzzy-logic damper block. The hybrid real-time algorithm developed is aimed at applications to discrete systems. The sliding mode pan of the solution is based on system input and output measurements. The algorithm combines an integral action, a nonlinear output feedback, an adjustable sliding mode, and a fuzzy logic damping control block. Design of the sliding mode controller is based on the asymptotic reaching law method. The determination of the integral gain and the coefficients of the sliding mode hyper-plane are made by a pole assignment procedure. The paper presents both the simulation results and the results of laboratory real-time control experiments. The real-time control experiments are made with the motor speed control system using an DSP based hardware (TMS230C31/60 MHz). The results obtained demonstrate the robustness and superiority of the proposed solution in the motor speed control, as compared to the solution based on the optimally tuned PI controller.

11

Hybrid control problems of coal flotation process

Kaula R.

Archives of Mining Sciences

|

2000

|

Vol. 45, nr 4

511-526

EN

In Poland, the most often used control systems of a coal flotation process are based on a doses stabilization system. An operation of this system is limited to the stabilization of reagent doses, based on measurements of concentration and feed flow intensity. In practice, the flotation process is running under conditions of different industrial disturbances. These are reasons that doses stabilization system, in many cases, doesn't stabilize the process qualitative parameters. This problem can be solved by the feedback control system. In order to practically use formulated control algorithms, it is necessary to determine dynamic models describing the input and output behaviour of the flotation process. High changes of mineral characteristics and plant properties can be a cause of significant changes of model parameters. It can makes that sensitivity limits of a conventional control system will stay overflow. In order to ensure a required control quality, there is necessary to tune control algorithm during algorithms realization. It can be realized by a hybrid control system. In the paper rules for a design of the hybrid control system have been presented. Basic assumptions of the hybrid control system have been given. A fuzzy logic for description of dynamic models of coal flotation process has been applied. The analytical examples of dynamic models parameters determining based on a knowledge base system have been presented. A numerical example a formation of the flotation process dynamic model has been shown.

PL

Stosowane w Polsce układy sterowania procesem flotacji węgla związane są z układami stabilizacji dawek odczynników flotacyjnych. Jednak ze względu na zakłócenia występujące w procesie flotacji stosowanie tych układów nie zapewnia stabilizacji jakości produktów wzbogacania. Możliwość taką stwarza zastosowanie pętli sprzężenia zwrotnego w układzie sterowania. Obecnie prowadzone są badania teoretyczne dotyczące układów automatycznej regulacji zawartości popiołu w odpadach z procesu flotacji węgla. W celu wykorzystania opracowanych algorytmów regulacji na obiekcie przemysłowym, niezbędna jest eksperymentalna weryfikacja przyjętych modeli dynamicznych. Modele dynamiczne są użyteczne przy założeniu, że sterowany obiekt jest stacjonarny. Dzięki temu wystarcza jednorazowa identyfikacja obiektu i zakłóceń oraz jednorazowe nastawianie parametrów przyjętego algorytmu regulacji. Założenia te jednak często są niesłuszne. Właściwości dynamiczne obiektu przemysłowego mogą się zmieniać w bardzo szerokim zakresie. Dlatego w celu zapewnienia wymaganej jakości sterowania konieczne jest dostrajanie algorytmu regulacji podczas realizacji tych algorytmów. Jednym ze sposobów takiej realizacji jest układ regulacji adaptacyjnej w pętli sprzężenia zwrotnego obiektu. Innym podejściem do realizacji dostrajania parametrów regulatora jest zastosowanie układu regulacji z systemem opartym na wiedzy (KBS — knowledge based system). System KBS, związany z nadzorowaniem operacji w pętli zamkniętej, jest systemem uzupełniającym i rozszerzającym konwencjonalny algorytm sterowania. Regulator taki można nazwać systemem ekspertowym z nadzorem (SECS — supervisory expert control system), a sterowanie tego typu sterowaniem hybrydowym. System SECS wykorzystuje podstawy logiki rozmytej. W artykule podano zasady tworzenia modeli rozmytych TSK oraz ich zastosowanie do opisu dynamiki obiektu. Omówiono koncepcje sterowania hybrydowego przemysłowego procesu flotacji węgla. Przedstawiono podstawowe założenia takiego sterowania. Podano przykłady analityczne wyznaczania parametrów modelu dynamicznego flotownika na podstawie bazy wiedzy (KBS) oraz zmierzonych w poprzednich chwilach czasu wartości wielkości wyjściowej i wielkości wejściowej obiektu. Przedstawiono przykład obliczeniowy wyznaczania parametrów modelu dynamicznego flotownika. Na podstawie badań symulacyjnych otrzymano przebieg czasowy wielkości wyjściowej modelu obiektu i porównano z przebiegiem czasowym otrzymanym na podstawie pomiarów obiektu przemysłowego.

12

Aproksymacja i stabilizacja odporna wielowymiarowych układów liniowych stacjonarnych ze skupionymi, współmiernymi opóźnieniami

Kozera W.

Studia / Wyższa Szkoła Morska w Szczecinie

|

1999

|

nr 31

1-179

PL

Istnienie opóźnień w procesach transportu, mieszania, spalania, ewolucji, fluktuacji ekonomicznych, biurokracji sprawia, że aby efektywnie sterować tymi procesami należy uwzględnić opóźnienia w ich modelach matematycznych. W niniejszej pracy przedstawiono oryginalne metody skończenie wymiarowej aproksymacji równań różniczkowo-różnicowych, opisujących wielowymiarowe układy liniowe stacjonarne ze skupionymi opóźnieniami, za pomocą zwyczajnych równań różniczkowych lub różnicowych. Ułatwia to znacznie analizę oraz syntezę tych układów. Ponadto zaproponowano sposoby wyznaczania łatwych do realizacji technicznej stabilizujących sprzężeń zwrotnych ciągłych i dyskretno-ciągłych (hybrydowych), odpornych na niedokładności modelowania. Można je łatwo uogólnić na przypadek syntezy kompensatorów odpornych takżena niepewności strukturalne wynikające np. ze zmian parametrów, bądź nieliniowości układu oraz spełniające szereg dodatkowych wymagań jakościowych (kompensatory wielozadaniowe). Prezentowane metody zostały zweryfikowane na licznych, odpowiednio dobranych przykładach, a uzyskane wyniki świadczą o ich dużej efektywności. Praca zawiera jedynie własne rozwiązania autora rozpatrywanych zagadnień, które porównano z ważniejszymi, praktycznymi rozwiązaniami znanymi z literatury.

EN

Due to time delays in processes of transport, mixing, burning, evolution, economic fluctuation, bureaucracy etc., the effective control of these processes requires accounting for these delays in mathematical models of the processes. This work presents original methods of finite-dimensional approximations of differential-difference equations describing multivariable linear time-invariant systems with commensurate delays. These approximations are performed bymeans of ordinary differential of difference equations. This substantially facilitates the analysis and synthesis of the systems. Moreover, presented are ways of determining stabilizing continuous and discrete-continnuous (hybrid) robust control laws attenuating the unstructured uncertainties of modelling, easy for technical realization. They can be readily generalized to cover the synthesis of robust compensators attenuating also structured uncertainties resulting e.g. either from parameter variations or nonlinear disortion of the system and satisfying a number of additional performance specifications (multipurpose compensators). The described methods have been verified by many relevant examples. The results prove high effectiveness of the methods. The work contains only the author's solutions of the problems and compares them with major practical solutions found in the literature on the subject.