Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2024 - zeszyt 7

The impact of Adaptive Fuzzy Logic on the regulation of induction motor speed

Wpływ Adaptive Fuzzy Logic na regulację prędkości silnika indukcyjnego

10.15199/48.2024.07.28

nr katalogowy: 149529
10.15199/48.2024.07.28

Streszczenie

This study presents a novel approach to developing an adaptive fuzzy logic controller to regulate the speed of a three-phase induction motor. In this paper, we introduce the motor model and various control schemes, such as vector control and PI controllers. We use simulations to test how well two fuzzy controllers, RLF3 and RLF5, can accurately track speed and ignore disturbances, and then we compare their performance to that of a PI controller. Ultimately, it was discovered that fuzzy controllers, particularly the RLF5 controller, possess the ability to diminish the PI response while also exhibiting enhanced speed, greater resilience to parameter variations, and reduced power consumption.

Abstract

Niniejszy dokument przedstawia zaprojektowany adaptacyjny sterownik logiczny do regulacji prędkości silnika indukcyjnego trójfazowego. Przedstawiamy schematy sterowania i modele silnika, w tym sterowniki wektorowe i PI. Symulacje pokazują, że wydajność sterowników RLF3 i RLF5 w zakresie śledzenia prędkości i odrzucania zakłóceń jest porównywalna z wydajnością sterownika PI. Stwierdzono ostatecznie, że niejasne sterowniki, zwłaszcza RLF5, mogą zmniejszyć reakcję PI, jednocześnie będąc szybszymi, bardziej odpornymi na zmiany parametrów i zużywającymi mniej energii.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Z. Kara and K. Barra, ‘Hybrid Controller for Variable Speed Wind Energy Conversion System with Slip Energy Recovery Using Matrix Converter Topology’, Periodica Polytechnica Electrical Engineering and Computer Science, vol. 59, no. 4, Art. no. 4, Dec. 2015, doi: 10.3311/PPee.8507.
[2] 'Direct power control of a DFIG fed by a seven-level inverter using SVM strategy’, ijSmartGrid, 10.20508/ijsmartgrid.v3i2.47.g46. 2019, doi:
[3]S. R. Mahapatro, B. Subudhi, and S. Ghosh, ‘Adaptive Fuzzy PI Controller Design for Coupled Tank System:An Experimental Validation’, IFAC Proceedings Volumes, vol. 47, no. 1, pp. 878–881, Jan. 2014, doi: 10.3182/20140313-3-IN-3024.00112.
[4]I. K. Bousserhane, A. Hazzab, M. Rahli, M. Kamli, and B. Mazari, ‘Adaptive PI Controller using Fuzzy System Optimized by Genetic Algorithm for Induction Motor Control’, in 2006 IEEE International Power Electronics Congress, Oct. 2006, pp. 1–8. doi: 10.1109/CIEP.2006.312162.
[5] S. M. Tripathi, A. Mishra, and A. K. Pandey, ‘High performance speed tracking of CSI-fed SCIM drive employing a variable gain proportional-integral (VGPI) speed controller’, Journal of Electrical Systems and Information Technology, vol. 5, no. 3, pp. 635–652, Dec. 2018, doi: 10.1016/j.jesit.2017.08.001.
[6] N. Hartgenbusch, A. Thünen, and R. W. D. Doncker, ‘Optimized Pulse Patterns for Salient Synchronous Machines’, IEEJ Journal of Industry Applications, vol. 10, no. 6, pp. 740 747, 2021, doi: 10.1541/ieejjia.21001231.
[7] A. Alkhayyat et al., ‘Fuzzy logic, genetic algorithms, and artificial neural networks applied to cognitive radio networks: A review’, International Journal of Distributed Sensor Networks, vol. 18, no. 7, p. 15501329221113508, Jul. 2022, doi: 10.1177/15501329221113508.
[8] V. T. Ha and P. T. Giang, ‘Control for induction motor drives using predictive model stator currents and speeds control’, International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS), vol. 13, no. 4, Art. no. 4, Dec. 2022, doi: 10.11591/ijpeds.v13.i4.pp2005-2013.
[9] A. Herizi, R. Rouabhi, and A. Zemmit, ‘Speed control of doubly fed induction motor using backstepping control with interval type-2 fuzzy controller’, Diagnostyka, vol. 24, no. 3, pp. 1–8, Jun. 2023, doi: 10.29354/diag/166460.
[10] L. A. Zadeh, ‘Fuzzy sets’, Information and Control, vol. 8, no. 3, pp. 338–353, Jun. 1965, doi: 10.1016/S0019-9958(65)90241-X.
[11] O. Yazdanbakhsh and S. Dick, ‘A systematic review of complex fuzzy sets and logic’, Fuzzy Sets and Systems, vol. 338, pp. 1 22, May 2018, doi: 10.1016/j.fss.2017.01.010.
[12] O. D. Rocha Filho and G. L. de Oliveira Serra, ‘Recursive fuzzy instrumental variable based evolving neuro-fuzzy identification for non-stationary dynamic system in a noisy environment’, Fuzzy Sets and Systems, vol. 338, pp. 50–89, May 2018, doi: 10.1016/j.fss.2017.05.016.
[13] G. Kron, ‘Generalized Theory of Electrical Machinery’, Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, vol. 49, no. 2, pp. 666–683, Apr. 1930, doi: 10.1109/T AIEE.1930.5055554.
[14] S. Palanivel, P. Srinivas, and V. T. Ranganathan, ‘A new rotor time constant adaptation method for a VSI fed indirect field oriented induction motor drive’, in Proceedings of International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems for Industrial Growth, Jan. 1996, pp. 222–228 vol.1. doi: 10.1109/PEDES.1996.539545.
[15] K. Bouhoune, K. Yazid, M. S. Boucherit, and A. Chériti, ‘Hybrid control of the three phase induction machine using artificial neural networks and fuzzy logic’, Applied Soft Computing, vol. 55, pp. 289–301, Jun. 2017, doi: 10.1016/j.asoc.2017.01.048.
[16] G. Abdelhak, B. S. Ahmed, and R. Djekidel, ‘Fault diagnosis of induction motors rotor using current signature with different signal processing techniques’, Diagnostyka, vol. 23, no. 2, pp. 1–9, Mar. 2022, doi: 10.29354/diag/147462.
[17] H. Benbouhenni, H. Gasmi, I. Colak, N. Bizon, and P. Thounthong, ‘Synergetic-PI controller based on genetic algorithm for DPC-PWM strategy of a multi-rotor wind power system’, Sci Rep, vol. 13, no. 1, Art. no. 1, Aug. 2023, doi: 10.1038/s41598-023-40870-7.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2024-7 , nr katalogowy 149529 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2024-7 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	85.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2024-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma