Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Performance improvement of aircraft pitch angle using the fractional order adaptive PID controller

Bensafia Yassine, Idir Abdelhakim, Zemmit Abderrahim, Khettab Khatir

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 5

98--101

EN

Fractional calculus has been rediscovered by scientists and engineers in the last two decades, and applied in an increasing number of fields, namely control theory. The current research work presents the use of the fractional adaptive PID controller approach optimized by a genetic algorithm to improve the performances (rise time, setting time, overshoot, and mean absolute error) for aircraft by introducing a fractional order integrator and differentiator in the classical feedback adaptive PID controller. To validate the arguments, the effectiveness and performance analysis of the proposed fractional order adaptive PID controller optimized by a genetic algorithm have been studied in comparison to the classical adaptive PID controller. Numerical simulation and analysis are presented to verify the best controller. The fractional order adaptive PID gives the best results in terms of settling time, rise time, overshoot, and mean absolute error. This approach can also be generalized to other fractional and integer systems in order to improve their performances and noise rejection.

PL

Rachunek ułamkowy został na nowo odkryty przez naukowców i inżynierów w ciągu ostatnich dwóch dekad i stosowany w coraz większej liczbie dziedzin, a mianowicie w teorii sterowania. Obecna praca badawcza przedstawia zastosowanie podejścia adaptacyjnego regulatora PID ułamkowego zoptymalizowanego przez algorytm genetyczny w celu poprawy wydajności (czas narastania, czas ustawiania, przeregulowanie i średni błąd bezwzględny) dla samolotów poprzez wprowadzenie integratora i różniczkowania ułamkowego rzędu w klasycznym adaptacyjnym regulatorze PID ze sprzężeniem zwrotnym . Aby potwierdzić te argumenty, przeprowadzono analizę skuteczności i wydajności proponowanego adaptacyjnego regulatora PID ułamkowego rzędu zoptymalizowanego algorytmem genetycznym w porównaniu z klasycznym adaptacyjnym regulatorem PID. Przedstawiono symulację i analizę numeryczną w celu weryfikacji najlepszego sterownika. Adaptacyjny PID ułamkowego rzędu daje najlepsze wyniki pod względem czasu ustalania, czasu narastania, przeregulowania i średniego błędu bezwzględnego. To podejście można również uogólnić na inne systemy ułamkowe i całkowite w celu poprawy ich wydajności i tłumienia szumów.

2

Fractionalized PID control in multi-model approach: a new tool for detection and diagnosis faults of dc motor

Bensafia Yassine, Boukra Tahar, Khettab Khatir

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 6

45--48

EN

A new approach for the detection and diagnosis of faults DC-motor using the fractionalized PID in multi-model controllers is presented in this paper. We propose to use the hysteresis algorithm switching law which allows adapting these regulators to the plant model in real time. Eight models corresponding to the healthy motor and seven faults were considered. Thus, a bank of eight controllers was designed by using an fractionalized controller. To detect and identify a fault, the response of the DC-motor is compared with each of response model and the supervisors select the adequate controller corresponding to the minimal index of the performance. A simulation results illustrates the efficiency of the proposed control approach ( Fractionalized PID) comparing with integer and fractional PID controllers. This approach can also be generalized to others fractional and integer systems in order to improve their performances and noise rejection.

PL

W artykule przedstawiono nowe podejście do wykrywania i diagnozowania usterek silnika prądu stałego z wykorzystaniem frakcjonowanego PID w regulatorach wielomodelowych. Proponujemy zastosowanie prawa przełączania algorytmu histerezy, które pozwala na dostosowanie tych regulatorów do modelu instalacji w czasie rzeczywistym. Rozważono osiem modeli odpowiadających zdrowemu silnikowi i siedem usterek. W ten sposób zaprojektowano bank ośmiu kontrolerów przy użyciu kontrolera podzielonego na części. Aby wykryć i zidentyfikować uszkodzenie, odpowiedź silnika prądu stałego jest porównywana z każdym z modeli odpowiedzi, a nadzorcy wybierają odpowiedni sterownik odpowiadający minimalnemu wskaźnikowi wydajności. Wyniki symulacji ilustrują efektywność proponowanego podejścia do regulacji (frakcjonowany PID) w porównaniu z regulatorami całkowitoliczbowymi i ułamkowymi PID. To podejście można również uogólnić na inne systemy ułamkowe i całkowite w celu poprawy ich wydajności i tłumienia szumów.

3

"Fractionalization" A new approach for comparing different approximation methods of fractional order systems and disturbances rejection in PID control

Dib Riad, Bensafia Yassine, Khettab Khatir

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 7

227-231

EN

Recently, many research works have focused on fractional order systems and their approximation methods. It has been shown to be a useful tool for enhancing plant dynamics in terms of time and frequency performance. In this paper we propose a new approach for comparing between the different approximations methods of fractional order systems and disturbance rejection in PID control of DC motor by fractionalizing an integer order derivative operator in the original integer system. The implementation of the fractionalized terms is realized by mean of the well established approximation methods and in order to determine the best method, the responses of original integer system are compared to those of fractionalized systems. Illustrative simulations examples show that the fractionalization approach give the best decision (selected method) ,a good tool for comparison between different approximation methods and it give the good rejection of disturbances in PID control of DC motor . This approach can also be generalized to others numerical approximation methods and it can also be used in the area of systems control.

PL

Ostatnio wiele prac badawczych koncentrowało się na systemach rzędu ułamkowego i metodach ich aproksymacji. Wykazano, że jest to przydatne narzędzie do zwiększania dynamiki instalacji pod względem wydajności czasowej i częstotliwościowej. W tym artykule proponujemy nowe podejście do porównywania różnych metod aproksymacji systemów ułamkowego rzędu i odrzucania zakłóceń w sterowaniu PID silnika prądu stałego poprzez frakcjonowanie operatora pochodnej rzędu całkowitego w oryginalnym układzie całkowitym. Implementacja wyrazów ułamkowych jest realizowana za pomocą dobrze znanych metod aproksymacyjnych iw celu wyznaczenia najlepszej metody porównuje się odpowiedzi oryginalnego układu całkowitoliczbowego z odpowiedziami układów ułamkowych. Ilustracyjne przykłady symulacyjne pokazują, że podejście frakcyjne daje najlepszą decyzję (wybrana metoda), jest dobrym narzędziem do porównywania różnych metod aproksymacyjnych i zapewnia dobre odrzucanie zakłóceń w regulacji PID silnika prądu stałego. Podejście to można również uogólnić na inne metody aproksymacji numerycznej, a także można je stosować w obszarze sterowania systemami.