Wyniki 11-20 spośród 32 dla zapytania: authorDesc:"Lech M. GRZESIAK"

Sterowanie od stanu serwonap˛edem z silnikiem PMSM zasilanym z przekształtnika o sinusoidalnym napi˛eciu wyj´sciowym

Czytaj za darmo! »

Przedstawiono proces projektowania regulatora stanu odpowiedzialnego za kształtowanie napi˛ecia wyj´sciowego filtra LC oraz regulatora stanu realizuja˛cego zadanie pozycjonowania serwonape˛du. Dobór współczynników wzmocnien´ pracuja˛cych w strukturze kaskadowej regulatorów stanu przeprowadzono za pomoca˛ optymalizacji liniowo-kwadratowej. Włas´ciwos´ci zaproponowanego układu regulacji zostały zweryfikowane w badaniach symulacyjnych. Abstract. Designing process of the state feedback controller that shapes the LC filter output voltage and the state feedback controller that realizes servo-drive positioning was presented. Linear-quadratic optimization method was used to determine working with cascade structure feedback controllers coefficients. Properties of the proposed control system were verified in the simulation studies. (State feedback control of the PMSM servo-drive with sinusoidal voltage source inverter). Słowa kluczowe: sterowanie od zmiennych stanu, silnik PMSM, filtr LC Keywords: state feedback control, PMSM, LC filter Wst˛ep Zasilane z falowników napi˛ecia o topologii 2-poziomowej serwonap˛edy z silnikami synchronicznymi o magnesach trwałych (ang. Permanent Magnet Synchronous Motor - PMSM) sa˛ powszechnie stosowane w rozwia˛zaniach przemysłowych. Zastosowanie 2-poziomowego falownika napi˛ecia jest z´ródłem problemów zwia˛zanych z szybkos´cia˛ narastania sygnału napi˛ecia na wyj´sciu przekształtnika [1]. Stosowana do generowania napi˛ecia modulacja szeroko´sci impulsów powoduje, ˙ze napi˛ecia wyj´sciowe falownika 2-poziomowego maja˛ charakter impulsów prostoka˛tnych. Duz˙a zawarto ´s´c wy˙zszych harmonicznych w przebiegach napi˛e´c powoduje pulsacje momentu elektromagnetycznego oraz wzrost hałasu akustycznego pogarszaja˛c jakos´c´ pracy nape˛du z silnikiem PMSM. Pulsacje momentu sa˛ szczególnie niepo˙z ˛ adane w przypadku stosowania silników PMSM w precyzyjnych obrabiarkach sterowanych numerycznie oraz manipulatorach prze[...]

Artificial neural network based voltage controller for the single phase true sine wave inverter - a repetitive control approach

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono metodę budowy neuronowego regulatora napięcia dla falownika o sinusoidalnym napięciu wyjściowym. Regulator uczony jest w trybie on-line. Algorytm adaptacji wag sieci uwzględnia powtarzalność procesu poprzez odpowiednią definicję funkcji celu oraz uaktualnianie wag sieci raz na okres sygnału zadanego. Synteza układu regulacji nie wymaga identyfikowania modelu obiektu (podejście typu model-free). Zaproponowana topologia regulatora umożliwia jego wykorzystanie również do sterowania innymi procesami powtarzalnymi. Regulator pozwala na utrzymanie wysokiej jakości napięcia wyjściowego również dla okresowych obciążeń nieliniowych (Neuronowy regulator napięcia dla jednofazowego falownika o sinusoidalnym wyjściu - sterowanie procesem powtarzalnym) Abstract. The paper presents novel error backpropagation based neurocontroller for true sine wave inverter. The controller is trained in on-line mode. Adaptation algorithm takes into account repetitiveness of the process to be controlled. The cost function evaluates performance of the controller over the whole period of the reference signal and the weights are updated only once a period of this signal. A model-free concept is employed and hence no neural (or of any other type) model of the plant is needed. Proposed topology does not limit its area of implementation to the discussed converter. The controller is capable to maintain a high-quality output voltage waveform in the presence of periodic disturbance caused by nonlinear loads. Słowa kluczowe: adaptacyjny regulator neuronowy, falownik o sinusoidalnym napięciu wyjściowym, sterowanie procesem powtarzalnym. Keywords: adaptive neurocontroller, true sine wave converter, iterative learning control, repetitive control. Introduction Many control tasks encountered in power electronic converters can be categorized as repetitive ones. Yet in many well-established industrial approaches to controller synthesis for such a system this rep[...]

A plug-in direct particle swarm repetitive controller for a single-phase inverter DOI:10.12915/pe.2014.06.02

Czytaj za darmo! »

The paper presents an online particle swarm optimizer (PSO) as an iterative learning controller for the single phase inverter with an output LC filter. The novelty of the solution lies in the fact that the swarm directly stores samples of the control signal. The swarm optimizes, according to a user-defined performance index, in online mode the control signal to reject the repetitive disturbance (the load current drawn, for example, by the diode rectifier). The concept of the direct swarm controller is investigated with the help of numerical simulations. Streszczenie. Wartykule opisano regulator rojowy realizuja˛cy sterowanie z uczeniem iteracyjnym dla jednofazowego falownika napie˛cia z wyjs´ciowym filtrem LC. Oryginalnos´c´ rozwia˛zania polega na fakcie bezpos´redniego przechowywania próbek sygnału steruja˛cego przez rój cza˛stek. Rój optymalizuje w trybie on-line sygnał steruja˛cy eliminuja˛c wpływ okresowego zakłócenia (pra˛du obcia˛z˙enia pobieranego, na przykład, przez prostownik diodowy z filtrem pojemnos´ciowym) na jakos´c´ napie˛cia wyjs´ciowego. Sygnał steruja˛cy jest optymalny z uwagi na zdefiniowany przez uz˙ytkownika wskaz´nik jako´sci. Koncepcja bezpo´sredniego regulatora rojowego została zbadana przy u˙zyciu technik modelowania numerycznego. (Sterowanie powtarzalne napi˛eciem wyj´sciowym falownika przy u˙zyciu bezpo´sredniego regulatora rojowego) Keywords: iterative learning control, particle swarm optimization, single-phase inverter, repetitive disturbance rejection Słowa kluczowe: sterowanie powtarzalne z uczeniem, optymalizacja metoda˛ roju cza˛stek, falownik jednofazowy, eliminacja wpływu okresowego zakłócenia doi:10.12915/pe.2014.06.02 Introduction Control schemes that explicitly take into account the repetitiveness of the reference signal and the disturbance are very promising solutions for constant-amplitude constantfrequency (CACF) inverters. Proposed solutions originate from iterative learning control (ILC), repeti[...]

Application of artificial bee colony algorithm to auto-tuning of linear-quadratic regulator for PMSM position control DOI:10.15199/48.2016.06.11

Czytaj za darmo! »

Abstract. In this paper auto-tuning process of linear-quadratic regulator (LQR) for position control of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is presented. The novelty of the proposed solution lies in use of artificial bee colony (ABC) optimization algorithm to calculate gain coefficients of controller. In order to maintain selected state and control variables of drive in a permissible level, the ABC algorithm has been extend for solving constrained optimization problem. Proper operation of auto-tuning procedure was investigated by numerical simulations. Streszczenie. W artykule przedstawiono proces samostrojenia regulatora liniowo-kwadratowego przeznaczonego do regulacji położenia silnika synchronicznego o magnesach trwałych. Oryginalność proponowanego rozwiązania polega na zastosowaniu algorytmu optymalizacyjnego sztucznej kolonii pszczół do wyznaczenia współczynników wzmocnień regulatora. W celu utrzymywania wartości wybranych zmiennych stanu i sygnałów sterujących w dopuszczalnym zakresie, algorytm optymalizacyjny rozszerzono o możliwość rozwiązywania problemów optymalizacyjnych z ograniczeniami. Poprawne działanie algorytmu automatycznego strojenia zostało zbadane w testach symulacyjnych (Zastosowanie algorytmu sztucznej kolonii pszczół do samostrojenia regulatora liniowo-kwadratowego sterującego położeniem PMSM). Keywords: linear-quadratic regulator, artificial bee colony algorithm, auto-tuning, PMSM. Słowa kluczowe: regulator liniowo-kwadratowy, algorytm sztucznej kolonii pszczół, samostrojenie, PMSM. Introduction Because of its excellent dynamic behavior and compact structure, permanent magnet synchronous motors (PMSM) are widely used in motion control applications such as industrial robots and machine tools [1]. A new field of application for PMSM is to use it in automotive: as an auxiliary drive in electric power steering (EPS) or in heating, ventilating, air conditioning (HVAC) applications [2, 3]. Position control of ser[...]

A lithium battery and ultracapacitor hybrid energy source for an urban electric vehicle

Czytaj za darmo! »

In this article simulation results of hybrid energy source performance for a small urban electric car are presented. The main energy storage based on LiFePO4 cells exploited at low temperatures deteriorates significantly performance reducing range and dynamics of the vehicle. An improvement of properties can be achieved through supporting the main storage by an ultracapacitor energy storage. Based on the developed hybrid energy source model the advantages of usage of an additional source are presented. Streszczenie. W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych ukazujące korzyści hybrydyzacji źródła energii dla miejskiego samochodu elektrycznego. Podstawowy magazyn energii oparty na ogniwach LiFePO4 eksploatowany w niskich temperaturach znacząco pogarsza swoją wydajność, obniżając zasięg i możliwości dynamiczne pojazdu. Poprawę właściwości można uzyskać wspierając podstawowy magazyn superkondensatorowym magazynem energii. Na podstawie stworzonego modelu hybrydowego źródła energii pokazano zalety stosowania dodatkowego źródła. (Litowo-superkondensatorowe hybrydowe źródło energii dla miejskiego pojazdu elektrycznego) Słowa kluczowe: magazyn energii, superkondensator, hybrydowe źródło energii, pojazd elektryczny Keywords: energy storage, ultracapacitor, hybrid energy source, electric vehicle Introduction A high-performance on-board electric energy storage is the main obstacle to development of electric vehicles available at more affordable prices. In order to ensure high efficiency and good motion properties there are imposed many requirements on electrical energy sources, as high power and energy density, long cycle-life, reliability, wide temperature range and no emission of pollutants. The most common energy storages/sources in electric vehicles are fuel cells, electrochemical batteries and ultracapacitors. However, installing only one type of energy storage/source is often insufficient, so many applications use a hybrid energy[...]

Magistrala CAN w sprzężeniu zwrotnym układu regulacji prędkości dla pojazdu elektrycznego – badania techniką HIL

Czytaj za darmo! »

Niniejszy artykuł przedstawia wyniki badań wpływu opóźnień wprowadzanych przez magistralę CAN do układu regulacji prędkości silnika elektrycznego dla napędu pojazdu elektrycznego. Głównym celem przeprowadzonych badań było zweryfikowanie możliwości realizacji rozproszonego układu regulacji momentów i prędkości silników napędowych nowoprojektowanego pojazdu. Badania przeprowadzono metodą hardware-in-the-loop z użyciem dwóch docelowych mikrokontrolerów połączonych magistralą CAN. W artykule opisano również metodę doboru wartości nastaw regulatora PI prędkości w zależności od wartości opóźnień wprowadzanych przez magistralę CAN. Abstract. This article presents results of studies on influence of the delays introduced by a CAN bus in speed control loop for an electric vehicle. Our main objective was to systematically examine practicability of the distributed implementation of torque and speed controllers on two separate microcontrollers for an electric vehicle. Numerical findings have been verified using a hardware-in-the-loop approach. Two target microcontrollers with a CAN bus real-time connection have been used for this experiment. The article contains also recipe for the analytical tuning of a PI speed controller that takes into account the delays introduced by CAN bus. (CAN bus in speed feedback path for an electric vehicle - HIL simulation). Słowa kluczowe: magistrala CAN, technika HIL, regulacja prędkości, pojazd elektryczny. Keywords: CAN bus, HIL simulation, speed control, electric vehicle. Koncepcja elektrycznego pojazdu miejskiego Schemat blokowy układu sterowania i układu zasilania budowanego pojazdu elektrycznego przedstawiono na rysunku 1. W pojeździe zastosowano dwa silniki PMSM (ang. Permanent Magnet Synchronous Motor) wbudowane bezpośrednio w tylne koła. Silniki wyposażono w enkodery absolutne oraz, w celach badawczych, w czujniki Halla. Każdy silnik zasilany jest z 3-poziomowego falownika napięcia. Pojazd został wyposażony w[...]

Trójfazowy mostkowy falownik napięcia o regulowanym napięciu obwodu pośredniczącego DOI:10.12915/pe.2014.06.021

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono koncepcję budowy trójfazowego mostkowego falownika napięcia o regulowanym poziomie napięcia obwodu pośredniczącego. Zmiana wartości napięcia obwodu pośredniczącego realizowana jest przy pomocy przetwornicy DC/DC o regulowanej wartości napięcia wyjściowego. Jako obciążenie zastosowano zasilany z trójfazowego falownika napięcia symetryczny trójfazowy obwód RL z regulowanym prądem obciążenia. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych zaproponowanego układu dla skokowych zmian wartości napięcia oraz prądu obciążenia. Abstract. In this paper concept of three-phase bridge voltage inverter with controlled DC bus voltage level is presented. The modification of the DC bus voltage value is realized with the help of the DC/DC buck converter with controlled DC voltage level. A three-phase symmetric RL circuit fed by three-phase voltage source inverter with adjustable load current was used as the load of the DC/DC buck converter. Simulation test results of the proposed system during step changes of voltage and load current values were presented. (3-phase bridge voltage source inverter with DC voltage control). Słowa kluczowe: mostkowy falownik napięcia, przetwornica obniżająca napięcie, regulacja kaskadowa. Keywords: bridge voltage inverter, step-down DC voltage converter, cascade control. doi:10.12915/pe.2014.06.21 Wstęp W dzisiejszych czasach coraz większą rolę w procesie przetwarzania energii odgrywają energoelektroniczne układy przekształtnikowe, przetwarzające energię wykorzystując łączniki półprzewodnikowe [1,2]. Stosowanie takich rozwiązań wpływa na straty mocy w wyniku ich zastosowania [3], jednak daje możliwość wykorzystania stosunkowo prostych algorytmów sterowania tymi układami [1, 2, 4, 5, 6]. W niniejszej publikacji rozważa się działanie modelu układu falownika mostkowego z regulowanym poziomem napięcia obwodu pośredniczącego, który zrealizowano wykorzystując w miejsce tradycyjnego rozwiązania układ przeksz[...]

Tuning of PI regulators in distributed control system for an electric vehicle DOI:10.15199/48.2015.09.70

Czytaj za darmo! »

In this paper a drive system for an urban electric vehicle is presented. The electric propulsion system consists of two in-wheel outer-rotor permanent magnet synchronous motors (PMSMs) fed by two three-level inverters. A proposed control system has been designed as a distributed one. The outer speed loop involves a master digital signal controller (DSC) whereas the inner current loops are closed using two slave microcontrollers. An effective analytical tuning of such a control system requires accurate identification of delays presented in all the paths, including the controller area network (CAN) bus used here to intercommunicate all the DSCs, the delays inherently related to a digital (sampled) nature of the system and the delay caused by a pulse width modulator. A step-by-step description of the analytical tuning of the controllers is provided. The tuning procedure respects all the identified delays and is validated experimentally in a non-mobile laboratory setup. Streszczenie. Niniejszy artykuł przedstawia układ napędowy dla miejskiego pojazdu elektrycznego. Napęd elektryczny składa się z dwóch silników synchronicznych o magnesach trwałych zasilanych za pomocą trójpoziomowych falowników napięcia. Zaproponowany układ sterowania został zaprojektowany jako system rozproszony. Na nadrzędnym mikrokontrolerze zaimplementowano układ regulacji prędkości, natomiast na dwóch podrzędnych mikrokontrolerach wykonywany jest algorytm regulatorów prądu. Analityczne strojenie regulatorów wymaga dokładnej identyfikacji opóźnień występujących w systemie sterowania, w tym opóźnienia wprowadzane przez magistralę CAN, opóźnień związanych z cyfrową realizacją system oraz opóźnienie spowodowane przez modulator szerokości impulsów. W artykule opisano metody doboru nastaw regulatorów PI wraz z uwzględnieniem zidentyfikowanych opóźnień. Weryfikacja metod została przeprowadzona na laboratoryjnym stanowisku badawczym. (Strojenie regulatorów PI w rozproszonym systemie [...]

Particle swarm based repetitive spline compensator for servo drives DOI:10.15199/48.2017.02.40

Czytaj za darmo! »

In this paper the particle swarm based repetitive spline compensator (PSBRSC), a new method of repetitive compensator implementation, is investigated. The proposed approach employs the particle swarm optimizer (PSO) to solve a dynamic optimization problem (DOP) related to the control task in a servo drive with a permanent magnet synchronous machine (PMSM) in online mode. The first novelty reported here is to use cubic spline interpolation to calculate the samples of PSBRSC signal that are located between the samples taken directly from the optimizer. Also the responsiveness of the repetitive controller is improved thanks to the introduction of the evaporation rate growth mechanism. Streszczenie. W artykule przedstawiono kompensator splajnowo-rojowy (ang. particle swarm based repetitive spline compensator), nowa˛ metode˛ realizacji kompensacji w procesach powtarzalnych. Zaproponowany układ wykorzystuje metode˛ roju cza˛stek do rozwia˛zywania w czasie rzeczywistym zagadnienia optymalizacji dynamicznej zwia˛zanego z kształtowaniem sygnału modyfikuja˛cego uchyb regulacji w serwonape˛dzie z silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi (PMSM). Pierwsza˛ nowos´cia˛ przedstawiona˛ w artykule jest wykorzystanie interpolacji splajnowej trzeciego rze˛du do wyznaczenia próbek sygnału wyjs´ciowego kompensatora znajduja˛cych sie˛ pomie˛dzy próbkami pochodza˛cymi bezpos´rednio z optymalizatora. Ponadto szybko´s´c reakcji kompensatora została poprawiona dzi ˛ eki wprowadzeniu mechanizmu wzrostu współczynnika zapominania. (Kompenstor splajnowo-rojowy do procesów powtarzalnych dedykowany dla serwonap˛edów) Keywords: repetitive process control, particle swarm optimization, dynamic optimization problem, cubic spline interpolation, servo drive Słowa kluczowe: sterowanie procesami powtarzalnymi, optymalizacja metoda˛ roju cza˛stek, zagadnienie optymalizacji dynamicznej, interpolacja splajnowa, serwonap˛ed Introduction Automatic control systems are often based o[...]

« Poprzednia strona  Strona 2  Następna strona »