Xây dựng hệ điều khiển thích nghi MRAC-HIL cho động cơ điện một chiều
42 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.97.2024.41-49Từ khóa:
Điều khiển thích nghi; MRAC; HIL; RCP; Điều khiển động cơ một chiều.Tóm tắt
Bài báo đề xuất phương án xây dựng hệ điều khiển thích nghi mô hình mẫu MRAC cho động cơ điện một chiều dựa trên việc phối hợp MRAC-HIL với công cụ phát triển, thử nghiệm điều khiển nhanh RCP là MicroLabBox. Theo phương án này, mô hình mẫu, các thuật toán điều khiển, các khối vào-ra chức năng được xây dựng dựa trên thư viện MATLAB-Simulink và thư viện bổ sung của hãng dSpace. Toàn bộ mô hình và thuật toán được biên dịch, tải xuống MicroLabBox và chạy thử trong thời gian thực. Kết quả thử nghiệm các thuật toán điều khiển theo phương pháp Lyapunov trực tiếp và phương pháp gradient tốc độ khẳng định các ưu điểm của điều khiển thích nghi với đối tượng có thông số thay đổi hoặc bất định. Hệ thống điều khiển ổn định, đặc tính động học tốt, chỉ phụ thuộc vào đặc tính động học mô hình mẫu chọn trước. Kết quả cho thấy khả năng ứng dụng thuật toán gradient tốc độ trong điều khiển truyền động điện. Ý tưởng phối hợp MRAC-HIL có thể mở rộng áp dụng cho các đối tượng điều khiển, công cụ và nền tảng phát triển khác.
Tài liệu tham khảo
[1]. S. Aydemir, S. Sezen and H. M. Ertunc, "Fuzzy logic speed control of a DC motor," The 4th International Power Electronics and Motion Control Conference, 2004. IPEMC 2004., Xi'an, China, pp. 766-771 Vol.2, (2004).
[2]. P. Thepsatorn, A. Numsomran, V. Tipsuwanporn and T. Teanthong, "DC Motor Speed Control using Fuzzy Logic based on LabVIEW," 2006 SICE-ICASE International Joint Conference, Busan, Korea (South), pp. 3617-3620, (2006), doi: 10.1109/SICE.2006.314890.
[3]. F.J. Chang, S.H. Twu, and S. Chang, “Tracking control of DC motors via an improved chattering alleviation control,” IEEE Trans. Ind. Electron.,vol. 39, no. 1, pp. 25–29, (1992).
[4]. A. Xiong and Y. Fan, "Application of a PID Controller using MRAC Techniques for Control of the DC Electromotor Drive," 2007 International Conference on Mechatronics and Automation, Harbin, China, pp. 2616-2621, (2007), doi: 10.1109/ICMA.2007.4303969.
[5]. M. Koksal, F. Yenici and A. N. Asya, "Position Control of a Permanent Magnet DC Motor by Model Reference Adaptive Control," 2007 IEEE International Symposium on Industrial Electronics, Vigo, Spain, pp. 112-117, (2007), doi: 10.1109/ISIE.2007.4374583.
[6]. P. Swarnkar, J. S. Kumar and R.K. Nema, "Comparative Analysis of MIT Rule and Lyapunov Rule in Model Reference Adaptive Control Scheme," Innovative Systems Design and Engineering, vol. 2, no. 4, pp. 154–162, (2011).
[7]. MS. Ehsani, “Adaptive Control of Servo Motor by MRAC Method,” 2007 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference. Published online:78-83, (2007). doi:10.1109/vppc.2007.4544102.
[8]. S. Sheel, R. Chandkishor and O. Gupta, "Speed control of DC drives using MRAC technique," 2010 International Conference on Mechanical and Electrical Technology, Singapore, pp. 135-139, (2010), doi: 10.1109/ICMET.2010.5598335.
[9]. Munadi, M. A. Akbar, T. Naniwa and Y. Taniai, "Model Reference Adaptive Control for DC motor based on Simulink," 2016 6th International Annual Engineering Seminar (InAES), Yogyakarta, Indonesia, pp. 101-106, (2016), doi: 10.1109/INAES.2016.7821915.
[10]. Sumit Kumar Sar, Lillie Dewan, "MRAC Based PI Controller for Speed Control of D.C. Motor Using LabView," WSEAS Transactions on Systems and Control, vol. 9, E-ISSN: 2224-2856, (2014).
[11]. A.V. Basharin, V.A. Novikov, G.G.Sokolovsky, "Electric drive control," Eenergoizdat, (1982).
[12]. Shi-jie Su, Yuan-yuan Zhu, Hai-rong Wang and Chen Yun, "A method to construct a reference model for model reference adaptive control," Advances in Mechanical Engineering, Vol. 11(11) 1–9, (2019). DOI: 10.1177/1687814019890455.
[13]. Saurabh Mani Tripathi, Francisco M. Gonzalez-Longatt Editors, "Real-Time Simulation and Hardware-in-the-Loop Testing Using Typhoon HIL," Springer. (2023).
[14]. Fomin V.N., Fradkov A.L., Yakubovich V.A., "Adaptive control of dynamic objects," M.: Nauka. 448 p, (1981).
[15]. I.V. Miroshnik, V.O. Nikiforov , A.L. Fradkov, "Nonlinear and adaptive control of complex dynamic systems," St. Petersburg: Nauka. 549 p, (2000).
[16]. N.V. Antonov, V.A. Terekhov, I.Y. Tyukin, "Adaptive control in technical systems," St. Petersburg: St. Petersburg University Publishing House. - 244 p. - ISBN 5-288-02934-2, (2001).
[17]. N.D. Egupova, "Methods of robust, neuro-fuzzy and adaptive control," M: Publishing house of MSTU im. N.E. Bauman. - 744 p, (2002).
[18]. B. R. Andrievsky, A. A. Stotsky, A. L. Fradkov, “Speed gradient algorithms in control and adaptation problems,” 1988, No. 12, 3–39; Autom. Remote Control, 49:12, 1533–1564, (1988).
[19]. B. R. Andrievsky, A. L. Fradkov, “Speed gradient method and its applications,” 2021, № 9, 3–72; Autom. Remote Control, 82:9, 1463–1518, (2021).
