Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Active vibration control of smart composite beams using PSO-optimized self-tuning fuzzy logic controller

100%

Zorić N. , Simonović , Mitrović Z. , Stupar S.

|

tom Vol. 51 nr 2

275--286

EN

This paper presents the optimized fuzzy logic controller (FLC) with on-line tuning of scaling factors for vibration control of thin-walled composite beams. In order to improve the performances and robustness properties of FLC, the proposed method adjusts the input scaling factors via peak observer. The membership functions of the proposed FLC are optimized using the particle swarm optimization (PSO) algorithm. The composite beam is modeled by the third-order shear deformation theory (TSDT) and discretized by using the finite element method. Several numerical examples are provided for the cantilever composite beam under a periodic excitation and periodic excitation with an unexpected disturbance. In order to present the efficiency of the proposed controller, the obtained results are compared with the corresponding results in the cases of the optimized FLCs with constant scaling factors and LQR optimal control strategy.

PL

W pracy zaprezentowano zoptymalizowany sterownik z logiką rozmytą (FLC) o bieżąco dostrajanych współczynnikach skalowania zastosowany do redukcji drgań cienkościennych belek kompozytowych. Dla poprawy efektywności i stabilności pracy sterownika zaproponowano dostrajanie współczynników skalowania na wejściu poprzez śledzenie wartości szczytowej sygnału. Funkcje przynależności sterownika FLC zoptymalizowano algorytmem roju cząstek (PSO). Rozważaną belkę kompozytową opisano modelem teorii odkształceń postaciowych trzeciego rzędu (TSDT) i zdyskretyzowano metodą elementów skończonych. Przedstawiono kilka przykładów belki wspornikowej poddanej wymuszeniu okresowemu z nieoczekiwanym zakłóceniem tego wymuszenia. W celu zeprezentowania efektywności analizowanego sterownika uzyskane wyniki porównano z istniejącymi rezultatami odpowiadającymi sterownikom FLC o stałych współczynnikach skalowania i zoptymalizowanej strategii sterowania wykorzystującej regulator liniowo-kwadratowy (LQR).

2

Charging and Discharging Strategies for Clustered Regional Energy Storage System

88%

Li Y. , Janik P. , Pfeiffer K. , Schwarz H.

|

tom Vol. 7 (42)

56--67

EN

With the massive expansion of decentralised renewable energy in electricity grid networks, the power supply system has been changed from centralised to decentralised one and from directional to bi-directional one. However, due to the regional energy structure difference in the power imbalance between electricity generation and consumption is becoming more and more serious. A grid-scale energy storage system (ESS) can be one solution to balance the local difference. In this paper, two charging/discharging strategies for the grid-scale ESS were proposed to decide when and with how much power to charge/discharge the ESS. In order to realise the two strategies, this paper focuses on the application of fuzzy logic control system. The proposed strategies aim to reduce the peak power generation, consumption and the grid fluctuation. In particular, this paper analysis the ratio between energy-capacity and rated power of ESS. The performance of the proposed strategies is evaluated from two aspects, the normalised power of ESS itself and the influence on the power grid. Simulation studies were carried out on the rule-based control systems with different energy-to-power (e2p) ratios, and the results show that the proposed charging strategy with combination of extreme situation of power imbalance and the rest capacity of ESS provides a smooth load curve for the regional power grid system while the external power exchange is reduced effectively.

3

Gravitational search optimization approach to improve fuzzy logic speed controller for induction motor drive

75%

Ali J. A. , Hannan M. A. , Mohamed A.

|

tom R. 92, nr 8

200--205

EN

Fuzzy logic controller (FLC) is very useful for controlling speed and torque variables in the three-phase induction motor (TIM) operation. However, the conventional FLC has the exhaustive traditional trial and error procedure in obtaining membership functions (MFs). This paper presents an adaptive FLC design technique for TIM using a gravitational search algorithm (GSA) optimization technique. This technique provides the numerical values to limit the error and change in error of the MFs based on the evaluation results of the objective function formulated by the GSA. The root mean square error (RMSE) of the speed response is used as a fitness function. An optimal GSA- based FLC (GSAF) fitness function is also employed to tune and minimize the RMSE for improving the performance of the TIM in terms of changes speed and torque. Space vector pulse width modulation (SVPWM) technique is utilized to generate signals via voltage/frequency control strategy for variable frequency inverter. Results obtained from the GSAF are compared with those obtained through particle swarm optimization (PSO) to validate the developed controller. The robustness of the GSAF is better than that of the PSO controller in all tested cases in terms of damping capability and transient response under different load and speed.

PL

W artykule zaprezentowano adaptacyjny sterownik typu fuzzy logic przeznaczony do trójfazowego silnika indukcyjnego wykorzystujący algorytm optymalizacyjny badania grawitacyjnego. Jako funkcję fitness użyto błąd rms odpowiedzi prędkości. Do zasilania silnika wykorzystano metodę modulacji szerokości impulsu.

4

Dynamics of DC drive system with fuzzy-logic speed controller

75%

Orłowska-Kowalska T. , Szabat K. , Jaszczak K.

|

tom Vol. 51, nr 1

39-54

EN

The paper presents an analysis of the dynamic properties of the DC drive system with a fuzzy logic controller (FLC). The influence of PI-type fuzzy controller parameters and structure on the dynamics of speed control loop was checked in the presence of disturbances. The possibilities of the disturbance compensation with the help of the controller scaling factors on-line tuning or modification of its membership function's shape were analysed. These approaches have ensured the desired dynamics of the drive system operation for wide range of disturbances caused by the drive system inertia changes.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy właściwości dynamicznych układu napędowego z silnikiem prądu stałego i rozmytym regulatorem prędkości (FLC). Zbadano wpływ parametrów i struktury regulatora rozmytego typu PI na właściwości dynamiczne obwodu regulacji prędkości w obecności zakłóceń. Zaprezentowano możliwości kompensacji wpływu tych zakłóceń za pomocą dostrajania na bieżąco współczynników skalowania lub odpowiedniego wyboru kształtu funkcji przynależności regulatora rozmytego. To podejście zapewniło uzyskanie pożądanej dynamiki układu napędowego w przypadku szerkiego zakresu zmian momentu bezwładności napędu.

5

Symulacja modelu regulatora rozmytego sterującego zaworem hydraulicznym w lotniczym układzie ABS

63%

Paprzycki I.

|

tom nr 3

3743--3749, CD 1

PL

Modelowanie rozmyte jest powszechnie stosowane w wielu dziedzinach przemysłu. Jednym z zastosowań jest implementacja w sterowniku układu ABS. Modulowanie ciśnienia hydraulicznego w celu zabezpieczenia kół przed zablokowaniem się podczas hamowania jest wyjątkowo złożonym procesem. Na dynamikę hamowanego koła wpływają zarówno ciśnienie generowane przez pedał hamulca jak również rodzaj nawierzchni, chwilowy współczynnik tarcia opony o podłoże, warunki atmosferyczne oraz bezwładności. Proces ten jest wyjątkowo złożony, podlegający zakłóceniom o różnym typie i wartościach przez co stworzenie dokładnego modelu matematycznego jest praktycznie niemożliwe. Kontrola poślizgu hamowanych kół możliwa jest poprzez zastosowanie sterownika rozmytego, modulatorów ciśnienia oraz systemu kontrolno – pomiarowego. Autor przedstawia rozwiązanie sterownika rozmytego zastosowanego w lotniczym układzie ABS. W wyniku modelowania i symulacji otrzymano model regulatora rozmytego spełniającego stawiane wymagania.

EN

Fuzzy Logic provides a method to approach a control problem that focuses on what the system should do rather than modeling how it works. Fuzzy modeling is commonly used in many industry areas. One solution is the ABS system controller implementation. Modulating the hydraulic pressure in order to protect the wheels from blocking during braking is an extremely complex process. Braking wheel dynamics is affected by the hydraulic pressure generated by the brake pedal as well as surface type, friction coefficient between tire and the ground, weather conditions and inertias. Creating an accurate mathematical model of such interfered process is almost impossible. Wheel skid control can be performed by the Fuzzy Controller, pressure modulator, measuring and control system. The author presents the Fuzzy Logic solution used in the aviation ABS system. As a result of modeling and simulation the Fuzzy Controller model that meets all necessary requirements was obtained.

6

Robust fuzzy sliding mode control implementation for DC motor

51%

Zaghrat F. , Gasbaoui B. , Bouchiba B. , Bousserhane I. K. , Chaoufi I.

|

tom R. 98, nr 5

97--102

EN

This article presents a fuzzy sliding mode control (FSMC) to improve the speed performance of DC motor in direct and opposite directions, where two FSMC approaches are developed and implemented based on the DSpace 1104 board and compared to SMC. Although, the SMC ensures big robustness and excellent disturbance rejection it has a limited application because of the chattering phenomenon that is the main downside of SMC. Firstly, the SMC design speed and current controllers are presented. Secondly, two FSMC approaches are shown. In the first approach, we have a similar control rule as the SMC with the exceptions of the k and ksi of discontinuous control signal parameters which are adapted by a fuzzy inference system. In the second approach, totally we delete the discontinuous control and replace it with an FLC. This article focuses on the design of the FSM speed controller and the estimation of the resistive torque. The numerical and experimental validation results of the FSM second approach have shown a robust mechanism performance with a fast dynamic response, good tracking of the reference speed, zero overshoot compared to SMC (1.22%) and FSM first approach (0.09%), and good rejection Disturbance. Besides, the FSM second approach has the best reduction of chattering phenomenon compared to the FSM first approach and classical SMC.

PL

W tym artykule przedstawiono rozmytą kontrolę trybu ślizgowego (FSMC) w celu poprawy wydajności prędkości silnika prądu stałego w kierunkach bezpośrednich i przeciwnych, w której opracowano i wdrożono dwa podejścia FSMC w oparciu o płytę DSpace 1104 i porównano z SMC. Chociaż SMC zapewnia dużą wytrzymałość i doskonałe tłumienie zakłóceń, ma ograniczone zastosowanie ze względu na zjawisko drgania, które jest główną wadą SMC. W pierwszej kolejności przedstawiono projektowe kontrolery prędkości prądu SMC. Po drugie, pokazano dwa podejścia FSMC. W pierwszym podejściu mamy podobną zasadę sterowania jak SMC, z wyjątkiem parametrów k i ksi nieciągłych parametrów sygnału sterującego, które są dostosowywane przez rozmyty system wnioskowania. W drugim podejściu całkowicie usuwamy nieciagłą kontrolę i zastępujemy ją FLC. W tym artykule skupiono się na konstrukcji regulatora prędkości FSM i estymacji momentu rezystancyjnego. Numeryczne i eksperymentalne wyniki walidacji drugiego podejścia FSM wykazały solidne działanie mechanizmu z szybką odpowiedzia dynamiczną, dobrym śledzeniem prędkości odniesienia, zerowym przeregulowaniem w porównaniu z SMC (1,22%) i pierwszym podejściem FSM (0,09%) oraz dobrą odrzucenie Zakłócenie. Poza tym drugie podejście FSM ma najlepszą redukcję zjawiska drgania w porównaniu z pierwszym podejściem FSM i klasycznym SMC.