Cải thiện hiệu suất theo dõi dưới các ràng buộc phi tuyến thời gian thay đổi trong các ứng dụng điều khiển chuyển động: Từ mô hình servo lý thuyết đến xác thực thực nghiệm

Mathematical Problems in Engineering - Tập 2021 - Trang 1-15 - 2021
Hung T. Nguyen1, Thanh Phương Nguyễn1, Ha Quang Thinh Ngo2,3
1HUTECH Institute of Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology (HUTECH), Ho Chi Minh City, Vietnam
2Department of Mechatronics Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), 268 Ly Thuong Kiet Street, District 10, Ho Chi Minh City, Vietnam
3Vietnam National University Ho Chi Minh City, Linh Trung Ward, Thu Duc District, Ho Chi Minh City, Vietnam

Tóm tắt

Trong việc kiểm soát máy AC với độ chính xác cao, việc có được các tham số hệ thống thuần túy, không có độ sai lệch trong các hệ số điều khiển và không bị nhiễu hay các thành phần phi tuyến khác, là một vấn đề khó đối với người vận hành, mặc dù đôi khi là không khả thi. Để khắc phục những khó khăn này, bài báo này giới thiệu một chiến lược thích ứng mạnh mẽ dựa trên logic mờ giả và điều khiển chế độ trượt (PFSMC) cho một bộ truyền động servo AC chịu ảnh hưởng của các yếu tố không chắc chắn và/hoặc nhiễu bên ngoài. Nhờ vào tính mạnh mẽ của kỹ thuật SMC, độ nhạy giảm đối với các yếu tố không chắc chắn và khả năng kháng nhiễu được nâng cao từ cơ chế logic mờ giả, thuật toán điều khiển này có thể đảm bảo không chỉ ổn định hệ thống mà còn cải thiện các sai số theo dõi trong trạng thái ổn định. Để xác thực hiệu quả thiết kế của PFSMC, cả thử nghiệm mô phỏng và thí nghiệm trong phòng thí nghiệm của sơ đồ được đề xuất và sơ đồ PID thông thường đã được thực hiện để so sánh chúng như sau. Trong môi trường máy tính, các trường hợp thử nghiệm có và không có yếu tố chắc chắn đã được thực hiện với hai bộ điều khiển để hình dung phản ứng so sánh. Sau đó, hai phương pháp điều khiển đã được tích hợp vào một nền tảng phần cứng thực tế để có được kết quả thực tế. Từ những kết quả này, có thể lưu ý rằng phương pháp thành công của chúng tôi đã cho thấy hiệu suất khả thi, hiệu quả và mạnh mẽ trong việc điều khiển AC.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1007/s00170-018-2073-z

10.1016/j.ymssp.2017.11.009

C. Wang, Design mechanism of sampling frequency on mechanical parameter identification in a two-mass servo drive system, 663

10.1016/j.jsv.2015.03.011

M. Myint, Visual-servo-based autonomous docking system for underwater vehicle using dual-eyes camera 3D-pose tracking, 989

10.1016/j.precisioneng.2017.01.014

10.1109/41.904548

Q. Feng, 2017, Servo control algorithm of handling manipulator based on disturbing observer, Acta Technica, 62, 153

10.23919/cjee.2017.7961316

10.14311/1656

H. Q. T. Ngo, 2014, Implementation of fuzzy self-tuning PID and feed-forward design for high-performance motion control system, International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems, 14, 136, 10.5391/IJFIS.2014.14.2.136

J. M. S. Ribeiro, Comparison of PID controller tuning methods: analytical/classical techniques versus optimization algorithms, 533

C. Chen, 2018, Model-assisted extended state observer-based computed torque control for trajectory tracking of uncertain robotic manipulator systems, International Journal of Advanced Robotic Systems, 5, 10.1177/1729881418801738

10.1007/s12206-018-0537-6

B. Jaemin, 2016, A new adaptive sliding-mode control scheme for application to robot manipulators, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 63, 3628, 10.1109/TIE.2016.2522386

10.3390/app9163290

D. Sun, Neural network-based passivity control of teleoperation system under time-varying delays, IEEE Transactions on Cybernetics, 1666

C. Hu, LQR control for a mobile manipulator using COG feedback, 921

10.1109/tpel.2018.2856589

10.1049/iet-epa.2011.0262

10.1049/iet-epa.2016.0734

S. A. Odhano, Induction motor magnetizing characteristic identification at standstill with single-phase tests conducted through the inverter, 960

10.1109/tia.2017.2650141

10.1109/tia.2014.2309722

S. Sakunthala, A study on industrial motor drives: comparison and applications of PMSM and BLDC motor drives, 537

10.1109/tmech.2008.2006756

10.1016/j.nanoen.2018.12.062

10.1109/tuffc.2014.006796

10.1007/s00170-018-1678-6

Y. Matsui, Development of low-cost wire type linear potentiometer for flexible spherical actuator, 1017

10.1109/tie.2018.2811362

10.1109/tii.2013.2238546

H. Q. T. Ngo, Experimental design of PC-based servo system, 733

10.1109/tie.2003.817574

10.1109/access.2017.2669263

H. A. Mintsa, 2011, Feedback linearization-based position control of an electrohydraulic servo system with supply pressure uncertainty, IEEE Transactions on Control Systems Technology, 20, 1092, 10.1109/TCST.2011.2158101

10.1080/00423114.2017.1317822

S. Wang, 2017, RISE-based asymptotic prescribed performance tracking control of nonlinear servo mechanisms, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 48, 2359, 10.1109/TSMC.2017.2769683

C. Kaddissi, 2010, Indirect adaptive control of an electrohydraulic servo system based on nonlinear backstepping, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 16, 1171, 10.1109/TMECH.2010.2092785

10.1109/tii.2012.2205393

J. Na, 2019, Finite-time convergence adaptive neural network control for nonlinear servo systems, IEEE Transactions on Cybernetics, 50, 2568, 10.1109/TCYB.2019.2893317

10.1049/iet-cta.2017.0327

K. H. Rew, 2009, A closed-form solution to asymmetric motion profile allowing acceleration manipulation, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57, 2499, 10.1109/TIE.2009.2036032

Z. Rymansaib, Exponential trajectory generation for point to point motions, 906

10.2316/journal.206.2012.4.206-3780

10.1504/ijcat.2016.074453

10.1109/tcst.2020.2998094

10.1243/09596518jsce826

10.1016/j.mechmachtheory.2019.03.019

10.1016/j.conengprac.2019.03.017

10.1016/j.ifacol.2017.08.1374

10.1016/j.mechmachtheory.2020.103957

S. A. Odhano, 2018, Parameter identification and self-commissioning in AC motor drives: a technology status review, IEEE Transactions on Power Electronics, 34, 3603, 10.1109/TPEL.2018.2856589

10.1109/tia.2016.2535413

S. M. Yang, 2015, Automatic control loop tuning for permanent-magnet AC servo motor drives, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 63, 1499, 10.1109/TIE.2015.2495300

Higen Electric Drive, 2010, CN Series Servo System User’s Manual

Thông tin
Thông tin xuất bản

Mathematical Problems in Engineering

Tập 2021

1-15

Thông tin tác giả