Thiết kế bộ điều khiển PID thích nghi cho ứng dụng điều khiển chính xác vị trí động cơ
Email tác giả liên hệ:
badx@hcmute.edu.vnDOI:
https://doi.org/10.54644/jte.68.2022.1108Từ khóa:
Điều khiển vị trí, Động cơ điện một chiều, Bộ điều khiển PID, Điều khiển thông minh, Kỹ thuật học phi tuyếnTóm tắt
Trong sản xuất công nghiệp cũng như nghiên cứu học thuật, phát triển hệ thống điều khiển tự động chính xác là một trong những chủ đề được quan tâm nhất. Hơn nữa, khả năng ứng dụng của việc tối ưu hóa bộ điều khiển với phần cứng giá rẻ vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một bộ điều khiển thích nghi đơn giản nhưng hiệu quả cho các bài toán điều khiển bám đuổi chính xác trong các hệ động cơ điện một chiều. Cấu trúc của bộ điều khiển được thiết kế dựa trên nền tảng bộ điều khiển vi-tích-phân-tỉ lệ (PID). Để cải thiện đáng kể chất lượng điều khiển của hệ thống, một luật thích ứng không gian-phi tuyến được đề xuất để điều chỉnh hợp lý các thông số điều khiển dựa trên thông tin của sai số điều khiển thu thập được. Hiệu quả của phương pháp này đã được kiểm chứng bằng các phân tích lý thuyết thích hợp. Tính khả thi của hướng tiếp cận này sau đó đã được khảo sát trên cả môi trường mô phỏng và các thí nghiệm so sánh thời gian thực.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
N. M. Tri, D. X. Ba, and K. K. Ahn, “A Gain-Adaptive Intelligent Nonlinear Control for an Electrohydraulic Rotary Actuator,” International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, vol. 19, no. 5, pp. 665-673, 2018. DOI: https://doi.org/10.1007/s12541-018-0080-5
D. X. Ba, T. Q. Dinh, and K. K. Ahn, “An Integrated Intelligent Nonlinear Control Method for Pneumatic Artificial Muscle,” IEEE/ASME Trans. on Mechatronics, vol. 21, no. 4, 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/TMECH.2016.2558292
M. FLIESS, and C. JOIN, “Model-free Control and Intelligent PID Controller: Toward a Possible Trivialization of Nonlinear Control,” 15th IFAC Symposium on System Identification, vol. 42, no. 10, pp. 1531-1550, 2009. DOI: https://doi.org/10.3182/20090706-3-FR-2004.00256
M. Dorigo, M. Birattari, and T. Stutzle, “Ant Colony Optimization,” IEEE Computational Intelligence Magazine, vol. 1, no. 4, pp. 28-39, 2006. DOI: https://doi.org/10.1109/CI-M.2006.248054
G. Z. TAN, Q. D. ZEN, and W. B. LI, “Intelligent PID controller based on ant system algorithm and fuzzy inference and its application to bionic artificial leg,” Journal of Central South University of Technology, vol. 11, no. 3, pp. 316 – 322, 2004. DOI: https://doi.org/10.1007/s11771-004-0065-7
S. Das, A. Biswas, S. Dasgupta, and A. Abraham, “Bacterial Foraging Optimization Algorithm: Theoretical Foundations, Analysis, and Applications,” Foundations of Computational Intelligence, vol. 3, SCI 203, pp. 23-55, 2009.
D. H. Kim, and J. H. Cho, “A Biological Inspired Intelligent PID Controller Tuning for AVR Systems,” International Journal of Control Automation and Systems, vol. 4, no. 5, pp. 624 – 636, 2006.
T. D. C. Thanh, and K. K. Ahn, “Nonlinear PID control to improve the control performance of 2 axes pneumatic artificial muscle manipulator using neural network,” Mechatronics, vol. 16, no. 9, pp. 577 – 587, 2006. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechatronics.2006.03.011
N. V. D. Hai and N. V. Thuyen, “Building up PID-Neural Controller for Rotary Inverted Pendulum System,” Ho Chi Minh City University of Technology and Education, Feb. 2012, doi: 10.13140/RG.2.2.30061.79848.
N. T. P. Ha, and H. T. Hoang, “Ly Thuyet Dieu Khien Tu Dong,” NXB ĐHQG TP. HCM, 2005.
Y. Li, J. Zhang, and Q. Wu, “Adaptive Sliding Mode Neural Network Control for Nonlinear Systems,” Academic Press, 2019.
S. Das, A. Biswas, S. Dasgupta, and A. Abraham, “Bacterial Foraging Optimization Algorithm: Theoretical Foundations, Analysis, and Applications,” Foundations of Computational Intelligence, vol. 3, SCI 203, pp. 23-55, 2009. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-01085-9_2
M. Ruderman, J. Krettek, F. Hoffmann, T. Bertram, “Optimal State Space Control of DC Motor,” The International Federation of Automatic Control Proceedings Volumes, vol. 41, no. 2, pp. 5796-5801, 2008. DOI: https://doi.org/10.3182/20080706-5-KR-1001.00977
Y. Yang, Y. Wang, and P. Jia, “Adaptive robust control with extended disturbance observer for motion control of DC motors,” Electronic Letters, vol. 51, no. 22, pp. 1761-1763, 2015. DOI: https://doi.org/10.1049/el.2015.1009
P. Roco, “Stability of PID control for industrial robot arms,” IEEE Transactions on Robotics and Automation, vol. 12, no. 4, pp. 606-614, 1996. DOI: https://doi.org/10.1109/70.508444
S. Skoczowski, S. Domesk, K. Pietrusewicz, and B. Broel-Plater, “A method for improving the robustness of PID control,” IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 58, no. 6, pp. 1669-1676, 2005. DOI: https://doi.org/10.1109/TIE.2005.858705
B. C. Kuo, “Automatic Control System,” Third edition, 1975 Prentice-Hall, Inc.
N. S. Nise, “Control Systems Engineering,” Sixth Edition, 2015, John Wiley and Sons, Inc.
N. Q. Lin, D. M. Xuan, and D. X. Ba, “Advanced control design for a high-precision heating furnace using combination of PI/Neural network,” JTES, vol. 55, 2019.
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Số
Chuyên mục
Categories
Giấy phép
Bản quyền (c) 2022 Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ Thuật - ĐH SPKT TP.HCM
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
