Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  two-mass drive system
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Adaptive control of two-mass drive system with nonlinear stiffness
EN
The paper describes a nonlinear controller design technique for a servo drive in the presence of nonlinear friction together with a flexible shaft connecting the motor and the load. The shaft is characterized by the nonlinear stiffness curve. Two different type of the nonlinear stiffness curve are considered. The proposed controller is based on adaptive backstepping, modified by the use of command filtering. The proposed approach allows to accomplish the rigorous proof of the closed-loop system stability. Several experiments prove the control effectiveness.
PL
Opisano problem sterowania prędkością układu napędowego z nieliniowym tarciem, połączeniem sprężystym i nieznanymi parametrami. Elastyczne połączenie jest opisane przy pomocy nieliniowej funkcji sztywności. Rozważane są dwa typy nieliniowej funkcji sztywności: wypukła i wklęsła. Układy regulacji są projektowane przy pomocy metod „adaptive backstepping” z filtracją wartości zadanych. Opisano szereg eksperymentów, które ilustrują charakterystyczne właściwości układu regulacji.
PL
W artykule przedstawiono nowy odporny na zmianę mechanicznej stałej czasowej maszyny roboczej predykcyjny regulator prędkości z miękko przełączanym sterowaniem. Proponowana struktura sterowania bazuje na predykcyjnym regulatorze obliczanym off-line dla różnych wartości nieznanego parametru, następnie w zależności od estymaty tego parametru następuje miękkie przełączanie pomiędzy poszczególnymi prawami sterowania MPC. We wstępie omówiono problematykę sterowania napędami z połączeniem sprężystym i zmiennym momentem bezwładności. W kolejnych rozdziałach przedstawiono model napędu i proponowaną strukturę sterowania. Rozważania teoretyczne zostały poparte badaniami symulacyjnymi.
EN
The paper presents a new robust predictive speed controller with soft-switched controls. The proposed control structure is based on the predictive controller off-line calculated (based on mpQP) for different values of the unknown parameter. Then, depending on the parameter estimates soft switching approach follows between the MPC control laws. A preliminary point discusses the problems of motion control of the drive with elastic coupling and variable parameters. In the following chapters presents a model of the drive and the proposed control structure. Theoretical considerations are supported by simulation studies.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z efektywnym tłumieniem drgań skrętnych w napędzie dwumasowym. We wstępie przedstawiono problematykę sterowania napędami z połączeniem sprężystym oraz metodę sterowania z wymuszeniem dynamiki. W kolejnych rozdziałach zaprezentowano model rozpatrywanego napędu oraz proponowaną strukturę sterowania. Następnie przedstawiono wyprowadzenie proponowanego prawa sterowania. Proponowana struktura umożliwia ograniczenia momentu skrętnego. Rozważania teoretyczne i symulacyjne zostały poparte badaniami eksperymentalnymi.
EN
In the paper issues related to the effective damping of the torsional vibration in the two-mass drive system are presented. In the introduction the control problem of the elastic drives as well as the basic of the forced dynamic control are presented. In the next section the model of the considered drives and proposed control structure are shown. Next, the methodology of the design of the control structure based on the forced dynamic control for the two-mass system is presented in detail. The proposed control structure allows the limitation of the shaft torque. The theoretical consideration and simulation study are supported by the experimental tests.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki badań związanych z optymalizacją parametrów predykcyjnego regulatora prędkości zaprojektowanego dla układu napędowego z połączeniem sprężystym. Po krótkim wstępie omówiono model matematyczny układu dwumasowego oraz algorytm sterowania predykcyjnego. Opisano wykorzystane procedury optymalizacji parametrów regulatora. Zaprojektowana struktura sterowania śledzi trajektorię zadaną prędkości pomimo zmian wartości wybranych parametrów układu napędowego. Rozważania teoretyczne zostały zweryfikowane za pomocą badań symulacyjnych oraz testów na stanowisku laboratoryjnym.
EN
In the paper issues connected with the optimization of the parameters of the predictive controller for the drive system with elastic joint are presented. After short introduction the mathematical model of the two-mass system and the algorithm of the predictive control are described. The applied optimization methods of the predictive controller are introduced. The designed control structure follows the reference signal of the speed despite the variations of the selected parameters of the drive system. The theoretical consideration are confirmed in the simulation and experimental study.
PL
W artykule mówiono zagadnienia związane z implementacją predykcyjnego regulatora pozycji z dodatkową warstwą rozmytych ograniczeń dla napędu dwumasowego. We wstępie przedstawiono klasyczne metody regulacji pozycji stosowane w napędzie z połączeniem sprężystym. Następnie omówiono model rozpatrywanego napędu. W kolejnych sekcjach zaprezentowano zasadę sterowania predykcyjnego oraz proponowaną strukturę sterowania z systemem rozmytych ograniczeń. W celu ukazania zalet proponowanego układu jego pracę porównano z klasycznym regulatorem predykcyjnym. Przeprowadzone rozważania teoretyczne i symulacyjne zostały zweryfikowane w badaniach eksperymentalnych.
EN
In the paper design methodology and application results of the fuzzy predictive position controller for two-mass drive system are presented. In the introduction the classical position control structures for the two mass system are described shortly. Then a model of the considered drive is introduced. In subsequent sections the principle of predictive control and the proposed structure of the fuzzy system are described. In obtained result of the proposed fuzzy predictive controller has been compared with the classical predictive controller. Theoretical considerations and simulation results are confirmed by the experimental tests.
6
PL
W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia związane z predykcyjną regulacją położenia w napędzie dwumasowym. We wstępie omówiono klasyczne metody sterowania położeniem stosowane w napędzie elektrycznym. Omówiono przyczyny wzrostu zainteresowania sterowaniem predykcyjnym. W dalszej części artykułu zaprezentowano model matematyczny układu napędowego oraz ideę sterowania predykcyjnego. W badaniach symulacyjnych pokazano właściwości dynamiczne i statyczne struktury sterowania pracującej w różnych warunkach. Kolejno, po krótkim opisie stanowiska laboratoryjnego przedstawiono wyniki testów eksperymentalnych. Uzyskane wyniki badań potwierdziły rozważania teoretyczne i udowodniły poprawność pracy układu sterowania.
EN
In the paper selected issues related to the predictive position control of the two-mass drive system are presented. In the introduction a classical methods of positioning of the electric drives are described. Also the reasons for increased popularity of predictive control are mentioned. Then the mathematical model of the two-mass system and the idea of predictive control are presented. In simulation tests performance of the drive system working under different condition are analyzed. Then, the results of the experimental verification of theoretical considerations are shown. The obtained results confirm the proper work of the designed control structure.
7
PL
W artykule przedstawiono praktyczną realizację neuronowego estymatora prędkości maszyny roboczej napędu z połączeniem elastycznym w układach programowalnych FPGA. Sieć neuronowa została zrealizowana w sterowniku NI CompactRIO. Przedstawiono poszczególne etapy projektowania sieci neuronowych zastosowanych do odtwarzania prędkości maszyny roboczej. Zaprezentowano eksperymentalne wyniki badań potwierdzające możliwość estymacji wybranej zmiennej stanu za pomocą sieci neuronowych zaimplementowanych w FPGA.
EN
In this paper a practical realization of neural network based estimator of the load machine speed for a drive system with elastic coupling in a reconfigurable field-programmable gate array (FPGA) is described. The neural network was implemented in the controller NI CompactRIO. Individual stages of the neural networks designing applied in order to reconstructing the load speed of drive system with elastic joint are shown. Presented results of experimental tests confirm possibility of the estimation of chosen state variable of two-mass drive system with the use of the neural networks implemented in FPGA.
EN
In the paper issues related to the use of model predictive control (MPC) of the drive system with an elastic coupling and an induction motor are presented. After a short introduction the mathematical model of the driving motor with a vector control structure and the two-mass drive system are described. Then, the idea of the MPC is introduced. Next the exact formulation of the MPC for a two-mass drive system is shown. In the MPC algorithm the constraints of the inner and control variables are taken into consideration. The results obtained in the simulation study confirm the correct work of the investigated structure.
EN
In this publication a modified state controller applied in the speed control loop of two-mass drive system is shown. A characteristic feature of this type of a drive system is an existence of oscillations of electromagnetic state variables, resulting from the finite stiffness of the connection between driven motor and the load machine. Effective damping of torsional vibrations in such a system is achieved by introducing additional feedback in the control structures of the two-mass drive. In the described control system the reduction of the feedbacks number is achieved by elimination of the one coming from the torsional torque. At the same time, it was assumed that the beneficial dynamic properties of the two-mass drive obtained in a case of the application of all possible additional feedbacks should be kept. Calculation of the controller gains was done using the pole placement method. Application of the pole placement method gives a possibility for setting the parameters of the control structure for given values of damping coefficient and resonance frequency of the close-loop system, so it is possible to influence the dynamic properties of the drive.
10
Content available remote Zastosowanie regulatora stanu w strukturze sterowania układu dwumasowego
PL
W referacie przedstawiono zagadnienia związane z tłumieniem oscylacji układu dwumasowego. Omówiono metodykę projektowania klasycznej struktury sterowania z regulatorem stanu. Wskazano na ograniczenia właściwości dynamicznych układu związane ze zmianami momentu obciążenia. W celu wyeliminowania wpływu tej wielkości na przebieg prędkości maszyny roboczej zaproponowano wykorzystanie dodatkowych sprzężeń kompensacyjnych od momentu obciążenia oraz jego pochodnych. Badania symulacyjne potwierdziły poprawność rozważań teoretycznych.
EN
In the paper issues relevant to control of a two-mass drive system are presented. The design methodology of the state controller is described in detail. The limitation of the control structure due to the changes of the load torque is pointed. In order to remove the effect of the disturbance torque changes from the load speed the application of the additional compensation feedbacks is proposed. The theoretical consideration has been confirmed by the computer simulations.
PL
W artykule zaprezentowano neuronowe estymatory prędkości obciążenia oraz momentu skrętnego zastosowane w nieliniowym układzie napędowym z połączeniem sprężystym. Przedstawione zostały poszczególne etapy projektowania estymatorów neuronowych oraz analiza wpływu złożoności struktury sieci neuronowej na jakość odtwarzania wybranych zmiennych stanu. W celu zwiększenia dokładności odtwarzania przez opracowane estymatory zastosowano metodę redukcji połączeń synaptycznych opartą na ocenie wartości bezwzględnej współczynników wagowych sieci. Zaprojektowane estymatory przebadano symulacyjnie, a następnie uzyskane wyniki zweryfikowano poprzez badania eksperymentalne na obiekcie rzeczywistym.
EN
In this paper neural estimators of the load speed and shaft torque for nonlinear drive system with elastic joint are presented. The design details of neural state estimators and analysis of the influence of complexity of NN topology on state variable estimation errors are shown. To improve quality of estimation, magnitude based pruning is implemented. Between each parts of training algorithm synaptic connections with the smallest magnitude value are removed. The simulation results for both estimators before and after weight elimination are presented. Afterwards, for verifying obtained results, the best estimators.
EN
In the paper an analysis of control structures for the electrical drive system with elastic joint was carried out. The synthesis of the control structure with PI controller supported by different additional feedbacks was presented. The pole placement method was applied. The analytical equations which allow for calculating the control structure parameters were given. In order to damp the torsional vibration effectively the application of the feedback from one selected state variable is necessary. In the literature a big number of possible feedbacks was reported. In the paper it was shown that all systems with one additional feedback can be divided into three different groups, according to their dynamical characteristics. Simulation results were confirmed experimentally in the laboratory set up.
PL
W układach napędowych, elementy mechaniczne przenoszenia momentu posiadają skończoną sztywność. Podlegają one w czasie pracy odkształceniom sprężystym i plastycznym. W większości przypadków, w napędzie elektrycznym pomija się elastyczność połączenia wału z silnikiem. Istnieje jednak grupa napędów, w której nieuwzględnienie skończonej sztywności wału może prowadzić do powstania drgań mechanicznych, a w konsekwencji do znaczących oscylacji zmiennych elektromagnetycznych. Może to spowodować pogorszenie przebiegu procesu technologicznego, skrócenie żywotności napędu itp. Przykładową grupą są napędy walcarek, taśmociągów, napędy robotów przemysłowych [1]-[4]. Aby poprawić właściwości dynamiczne takich napędów i ograniczyć oscylacje prędkości i momentu silnika, powszechnie stosuje się zmodyfikowane struktury sterowania. Wykorzystują one dodatkowe sprzężenia zwrotne od wybranych zmiennych stanu. Tłumienie oscylacji prędkości obciążenia możliwe jest poprzez wprowadzenie dodatkowego sprzężenia zwrotnego od: momentu skrętnego, różnicy prędkości silnika i obciążenia, prędkości obciążenia lub ich pochodnych wprowadzonych do węzła momentu elektromagnetycznego lub prędkości. W referacie przedstawiono analizę układu składającego się silnika napędowego połączonego z maszyną obciążającą za pośrednictwem elastycznego sprzęgła. Przeprowadzono syntezę sterowania układu dwumasowego z regulatorem prędkości PI z różnymi dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi (rys. 1). Przedstawiono wzory umożliwiające dobór nastaw regulatorów i uzyskanie dowolnego współczynnika tłumienia układu regulacji (Tab.1). Wskazano na ograniczenia w kształtowaniu charakterystyk dynamicznych w zależności od stopni swobody układu regulacji. Referacie pokazano, że mimo dużej liczby możliwych sprzężeń zwrotnych przedstawianych w literaturze, wszystkie struktury sterowania z jednym dodatkowym sprzężeniem zwrotnym mogą być podzielone na trzy grupy o identycznych właściwościach dynamicznych (rys. 1). Badania symulacyjne zawarte w pracy zostały zweryfikowane na stanowisku laboratoryjnym którego schemat przedstawiono na rys. 3. Na rys. 4 przedstawiono przebiegi zmiennych układu bez dodatkowych sprzężeń zwrotnych. Podobnie jak w badaniach symulacyjnych w prędkości obciążenia występują duże słabo tłumione oscylacje. Kolejno przebadano układy z dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi. Zgodnie z wzorami przedstawionymi w Tab. 1 nastawy układu regulacji dobrano w sposób zapewniający uzyskanie współczynnika tłumienia drgań &xir = 0.7. Otrzymane wyniki potwierdzały przeprowadzone badania symulacyjne. Układy sterowania z jednym dodatkowym sprzężeniem zwrotnym efektywnie tłumiły drgania skrętne układu (rys. 5-7).
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.