Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Artykuł dotyczy zagadnień związanych z identyfikacją parametrów mechanicznych układu dwumasowego, przeprowadzanej w trybie on-line za pomocą rozmytego bezśladowego filtru Kalmana. W celu realizacji procesu identyfikacji zastosowano adaptacyjną strukturę sterowania rozważanego układu z dwoma dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi. Do klasycznego algorytmu UKF wprowadzono zaprojektowane systemy rozmyte, których zadaniem była adaptacja wyrazów macierzy kowariancji filtru Kalmana. Poprawia to jakość identyfikacji oraz przyspiesza ten proces. W pracy przedstawiono przegląd literatury, model matematyczny rozpatrywanego układu napędowego, omówiono algorytm rozmytego bezśladowego filtru Kalmana oraz zastosowane systemy rozmyte. Następnie zaprezentowano wyniki badań i przeprowadzono porównanie jakości identyfikacji realizowanej przez oba algorytmy filtrów Kalmana.
EN
In the paper issues related to the on-line identification of mechanical parameters of the two-mass system using fuzzy unscented Kalman filter are presented. In order to perform the identification process, an adaptive control structure with two additional feedbacks was used. To the classical algorithm UKF designed fuzzy systems were introduced. Their task was an adaptation of elements of the Kalman filter’s covariance matrices. It improves the quality of identification. In this paper a review of the literature, mathematical model of the two-mass system, UKF algorithm and designed fuzzy systems are discussed. Subsequently, the research results and comparison of the identification quality for considered Kalman filters are presented.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem rozmytego bezśladowego filtru Kalmana w adaptacyjnej strukturze sterowania układu napędowego z połączeniem sprężystym. Wybrana struktura regulacji zapewnia efektywne tłumienie drgań skrętnych pomimo występowania zmienności momentu bezwładności maszyny roboczej. W algorytmie UKF wprowadzono modyfikację w postaci systemów rozmytych, których zadaniem jest adaptacja wybranych wyrazów macierzy kowariancji Q. Rozwiązanie to zapewnia odporność obserwatora w przypadku zmian wartości parametru sterowanego obiektu. Po krótkim przeglądzie literatury omówiono modele matematyczne układu napędowego, bezśladowego filtru Kalmana i strukturę sterowania. Następnie zaprezentowano strukturę systemów rozmytych. Kolejno przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych i eksperymentalnej weryfikacji rozważań teoretycznych.
EN
In the paper issues related to an application of a fuzzy unscented Kalman filter in an adaptive control structure of the drive system with elastic joint are presented. The selected control structure ensures effective damping of torsional vibrations in spite of changes of inertia of the load machine. In the UKF algorithm a modification in the form of fuzzy systems is applied. Their task is an adaptation of the selected coefficients of the covariance matrix Q. The solution provides robustness to changes in the value of the controlled system parameter. After the short review of the literature, the mathematical models of the drive system, unscented Kalman filter and the control structure are discussed. Next, the fuzzy systems structures are shown. Subsequently, selected simulation results and experimental verification of theoretical considerations are presented.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem bezśladowego filtru Kalmana w sterowaniu adaptacyjnym elektrycznych układów napędowych z połączeniem sprężystym o zmiennym momencie bezwładności maszyny roboczej. W celu tłumienia drgań skrętnych wykorzystano strukturę sterowania adaptacyjnego z dwoma dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi: od momentu skrętnego, różnicy prędkości oraz z pomocniczym sprzężeniem zwrotnym od momentu obciążenia. Zastosowany obserwator zapewnia odtwarzanie zmiennych stanu i parametru rozpatrywanego układu napędowego, niezbędnych do praktycznej realizacji zastosowanej struktury sterowania. Po krótkim przeglądzie literatury przedstawiono model matematyczny układu dwumasowego, omówiono strukturę sterowania i algorytm bezśladowego filtru Kalmana. Następnie przedstawiono wyniki badań symulacyjnych. Rozważania teoretyczne i badania symulacyjne zostały zweryfikowane poprzez testy na stanowisku laboratoryjnym.
EN
In the paper issues related to an application of the unscented Kalman filter in an adaptive control structure of the electric drive systems with elastic joint and changeable inertia of the load machine are presented. In order to damping of the torsional vibrations an adaptive control structure with two additional feedbacks: from the shaft torque, speed difference and with an auxiliary feedback from the load torque is applied. The observer provides an estimation of the state variables and parameter of the considered drive system. These values are necessary to the practical implementation of the adaptive control structure. After short review of the literature, the mathematical model of the two-mass system, the control structure and the unscented Kalman filter are described. Next, the simulation results are presented. Theoretical considerations and simulation studies were verified by tests on a laboratory set-up.
PL
W pracy przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem zmodyfikowanego algorytmu rozmytego filtru Kalmana w adaptacyjnej strukturze sterowania układu dwumasowego. Modyfikacja algorytmu polegała na wprowadzeniu dynamicznej adaptacji wybranych współczynników macierzy kowariancji zakłóceń zmiennych stanu. W celu jej wprowadzenia zaprojektowano omówiony w artykule system rozmyty. Proces adaptacji przeprowadzany był w trybie on-line na podstawie dwóch sygnałów zawierających informację o stanie sterowanego obiektu. Opracowany algorytm testowano w badaniach symulacyjnych i eksperymentalnych w zamkniętej strukturze regulacji. Wyniki badań wskazują na uzyskanie znaczącej poprawy jakości estymacji zmiennych stanu i parametru rozważanego układu w porównaniu do klasycznego algorytmu rozszerzonego filtru Kalmana.
EN
In this paper issues related to an application of the modified fuzzy Kalman filter in an adaptive control structure of the two-mass system are presented. A proposed modification of the Kalman filter consists in introducing an adaptation of selected coefficients of the covariance matrix. For this purpose a fuzzy system has been designed. The on-line adaptation of the coefficients is based on two signals containing information about a state of the controlled system. The proposed algorithm has been tested by simulation and experiment in a closed-loop control structure. In comparison to the classical extended Kalman filter, the research has shown a significant improvement of the estimation quality of all state variables and a parameter that are related to the considered motor drive system.
EN
In the paper issues related to damping of torsional vibrations in electric drive systems with elastic joint with changeable inertia of the load machine using an adaptive control structure are presented. In order to state variables estimation of a drive system, the extended Kalman filter with a dynamic adaptation of selected coefficients has been applied. Adaptation of selected coefficients of the Kalman filter’s covariance matrix ensures an improvement of the state variables and parameter estimation quality of the considered drive system with changeable inertia. The element implementing the adaptation is a fuzzy system, whose input signals are a current estimated value of a time constant of the load machine and a processed signal of an absolute value of difference between the electromagnetic and shaft torques. Theoretical considerations and simulation studies have been verified by tests with laboratory set-up.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z tłumieniem drgań skrętnych w elektrycznych układach napędowych z połączeniem sprężystym o zmiennym momencie bezwładności maszyny roboczej poprzez zastosowanie struktury sterowania adaptacyjnego. W celu odtwarzania zmiennych stanu rozpatrywanego układu wykorzystano zmodyfikowany algorytm rozszerzonego filtru Kalmana z dynamiczną adaptacją wybranych współczynników. Adaptacja współczynników macierzy kowariancji zapewnia poprawę jakości estymacji zmiennych stanu i parametru układu w obecności zmiennego momentu bezwładności. Elementem realizującym wspomnianą adaptację jest system rozmyty, którego sygnałami wejściowymi są aktualna estymowana wartość stałej czasowej maszyny roboczej oraz przetworzony sygnał modułu różnicy pomiędzy momentami elektromagnetycznym i skrętnym. Rozważania teoretyczne i badania symulacyjne zostały zweryfikowane przez testy na stanowisku rzeczywistym.
6
PL
W referacie przedstawiono zagadnienia związane z zastosowaniem logiki rozmytej w nieliniowym filtrze Kalmana. Po krótkim przeglądzie literatury przedstawiono model matematyczny układu napędowego. Następnie opisano strukturę sterowania i rozmyty rozszerzony filtr Kalmana Zaproponowany estymator zapewnia odtwarzanie zmiennych stanu oraz parametrów układu dwumasowego. Współczynniki macierzy kowariancji filtru Kalmana były przestrajane w trybie online, na podstawie estymowanej wartości stałej czasowej maszyny roboczej. Badany estymator testowany był w otwartej oraz zamkniętej strukturze sterowania. Uzyskano znaczną poprawę jakości estymacji wszystkich zmiennych stanu w porównaniu do rozwiązania klasycznego.
EN
In the paper application of the fuzzy extended Kalman filter in the adaptive control structure for two-mass drive system is presented. After a short review of the literature the mathematical model of the two-mass drive system is presented. Next a control structure and the fuzzy extended Kalman filter are described. The proposed observer ensures the estimation of system states and parameters. The covariance matrix coefficients are online retuned by the fuzzy system based on the estimated value of mechanical time constant of the load machine. The proposed control strategy is tested in the open and closed-loop control structure. The proposed fuzzy Kalman filter ensures the better estimation accuracy compared to classical Kalman filter.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z porównaniem jakości estymacji zmiennych stanu i parametru układu dwumasowego przez rozmyte filtry Kalmana o statycznej i dynamicznej adaptacji współczynnika q55 macierzy kowariancji zakłóceń zmiennych stanu Q. W badaniach wykorzystano strukturę sterowania adaptacyjnego z dwoma dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi od momentu skrętnego i różnicy prędkości oraz pomocniczym sprzężeniem zwrotnym od momentu obciążenia. Obserwatory oparte na teorii filtru Kalmana testowano symulacyjnie w zamkniętej strukturze regulacji. W celu uzyskania statycznej i dynamicznej adaptacji zastosowano zaprojektowane systemy rozmyte. Proces statycznej adaptacji współczynnika q55 bazował na aktualnej estymowanej wartości stałej czasowej maszyny roboczej T2e. W przypadku dynamicznej adaptacji rozszerzono wejścia systemu rozmytego o przetworzony sygnał modułu różnicy pomiędzy momentem elektromagnetycznym i estymowanym momentem skrętnym. Sygnał ten niesie informację o aktualnym stanie sterowanego obiektu (statyczny lub dynamiczny). Wyniki badań wskazują na prawidłową pracę struktury sterowania w przypadku zastosowania obu rodzajów adaptacji wybranego współczynnika.
EN
In this paper issues related to a comparison of an estimation quality of state variables and a parameter of the two-mass system by fuzzy Kalman filters with static and dynamic adaptation of the q55 coefficient of the covariance matrix Q are presented. In the research an adaptive control structure with two additional feedbacks from a shaft torque, a speed difference and an auxiliary feedback from a load torque has been used. The observers based on Kalman filter theory have been tested by simulations in the closed-loop control structure. In order to obtain the static and dynamic adaptation designed fuzzy systems have been used. The static adaptation process of the q55 coefficient is based on a current value of a mechanical time constant of a load machine T2e. In case of dynamic adaptation an input vector of the fuzzy system has been extended by processed signal which is calculated as an absolute value of a difference between an electromagnetic torque and estimated shaft torque. This signal contains an information about a current state of the controlled object (static or dynamic). Presented results have proved correct operation of the drive control structure in the both adaptation cases.
PL
W niniejszym artykule zaprezentowano analizę możliwości zastosowania sieci neuronowych w estymacji prędkości silnika synchronicznego z magnesami trwałymi. W celu realizacji tego zadania zastosowano jednokierunkowe wielowarstwowe sieci neuronowe (Multi Layer Perceptron Neural Network). Opisana została metodyka projektowania, ze szczególnym uwzględnieniem doboru struktury sieci neuronowej oraz postaci wektora wejściowego. Przedstawiono wybrane wyniki badań zaprojektowanego modelu neuronowego. Uzyskano bardzo wysoką dokładność odtwarzania prędkości silnika. Badania potwierdziły też odporność estymatora na zmiany rezystancji stojana maszyny. Obliczenia związane z opracowanym modelem wykonano w środowisku Matlab.
EN
In this paper analysis of possibilities of neural network application for estimation of speed of permanent magnet synchronous motor is presented. In order to realize of this task Multi Layer Perceptron Neural Network are applied. Several design steps with particular emphasis on the selection of structure of neural network and organization of the input vector are described. Chosen results for prepared neural estimator are presented. High precision of speed estimation is obtained. Additionally changes of stator resistance are introduced during tests, even in such case reproduction of this state variable is very precise, tested model is robust. Calculations related to prepared model are realized in Matlab.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z optymalizacją rozmytego filtru Kalmana, pracującego w adaptacyjnej strukturze sterowania układu dwumasowego. Omówiono przykłady współczesnych struktur sterowania układów elektrycznych z połączeniem sprężystym, wymagających zastosowania metod estymacji zmiennych stanu obiektów dynamicznych. Szczególną uwagę zwrócono na estymatory oparte na teorii filtru Kalmana. Scharakteryzowano ich problematykę oraz przedstawiono możliwości zastosowania algorytmów genetycznych. Przedstawiono obiekt badań, model matematyczny oraz algorytmy genetyczne. Zaprezentowano proces optymalizacji rozmytego filtru Kalmana przy ich wykorzystaniu. Przedstawiono wyniki badań przy zastosowaniu obserwatora w otwartej oraz zamkniętej strukturze sterowania.
EN
This paper deals with a problem of a fuzzy Kalman filter optimization for an adaptive control structure of a two-mass drive system. In the introduction section of this paper modern control structures of electrical drives with elastic joint are discussed. For their application state variables estimation of a dynamic object are required. A particular attention is given to the observers based on the Kalman filter theory. Additionally, the problematic aspects of the observer applying design by using genetic algorithm are considered. Moreover, the remainder of the paper is organized as follows. First, the object of research and its mathematical model are described. Subsequently, genetic algorithms are discussed. Next, the optimization process of the fuzzy Kalman filter using genetic algorithms is presented. The simulation results of the drive performance in a open and closed-loop control structure are shown.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z identyfikacją parametrów mechanicznych układu dwumasowego, w trybie online za pomocą filtrów Kalmana. Podczas procesu identyfikacji uwzględniono jednoczesną regulację prędkości układu realizowaną w strukturze adaptacyjnej z dwoma dodatkowymi sprzężeniami zwrotnymi. Do klasycznego algorytmu nieliniowego rozszerzonego filtru Kalmana wprowadzono zaprojektowane systemy rozmyte, których zadaniem była adaptacja wybranych współczynników macierzy Q, przeprowadzana na podstawie aktualnych estymowanych wartości parametrów mechanicznych badanego układu napędowego. Omówiono model matematyczny obiektu badań, nieliniowego rozszerzonego filtru Kalmana i wprowadzone modyfikacje w postaci systemów rozmytych. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych, dotyczące obu rodzajów filtru Kalmana, w zamkniętej strukturze sterowania oraz scharakteryzowano sposób doboru współczynników obserwatorów.
EN
In the paper the issues related to the online identification of mechanical parameters of the two-mass system using Kalman filters are presented. Observers in a closed-loop adaptive control structure were investigated. To the classical algorithm of nonlinear extended Kalman filter designed fuzzy systems were introduced. Adaptation of selected coefficients of the matrix Q was introduced by these systems. Mathematical models of the two-mass system and the nonlinear extended Kalman filter are presented. Subsequently, applied fuzzy systems are discussed. The results of both types of Kalman filter are shown. Method of optimizing coefficients of the observers was discussed.
PL
W pracy przedstawiono strukturę sterowania prędkością układu napędowego z silnikiem synchronicznym o magnesach trwałych PMSM ze zmiennym momentem bezwładności z wykorzystaniem metod sterowania rozmytego. W badanym układzie zastosowano odporny na zmiany wartości momentu bezwładności regulator rozmyty typu TSK oraz przeprowadzono badania porównawcze struktur sterowania prędkością z klasycznym regulatorem PI. W celu doboru optymalnych wartości współczynników regulatorów wykorzystano algorytm genetyczny. Badania symulacyjne przeprowadzono w środowisku Matlab.
EN
In this paper the speed control structure for the PMSM drive system with changeable inertia is considered. As the speed controller the TSK type fuzzy system is considered. The coefficients of the controller are selected with the help of genetic algorithm. The comparative study between the system with the classical PI controller and the system with fuzzy controller is presented. The obtained results shown the advantage of the control structure with the fuzzy controller.
EN
In the work the application of the fuzzy TSK-type controller for the speed control of the nonlinear, nonstationary PMSM drive is considered. The parameters of the fuzzy controller are selected using genetic algorithm. The designed controller is robust against variation of inertia of the drive. The comparative study concerning proposed and classical control structure is considered. The theoretical consideration are verify by simulation tests. The obtained results show the superior performance of the proposed system.
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.