Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 5

DSP implementation of state observers for electrical drive with elastic coupling

10.15199/48.2016.05.19

nr katalogowy: 98183
10.15199/48.2016.05.19

W pracy przedstawiono wyniki implementacji trzech dyskretnych metod estymacji wektora stanu układu dynamicznego - obserwatora Luenbergera, filtru Kalmana i estmatora neuronowego. Implementacji dokonano w języku C++, w środowisku VisualDSP 5.0, przy założeniu wykorzystania algorytmów do obserwacji stanu części mechanicznej napędu elektrycznego, charakteryzującego się sprężystym połaczeniem z maszyną roboczą. Wykorzystano technikę programowania obiektowego. Wyniki implementacji trzech dyskretnych metod estymacji wektora stanu układu dynamicznego - obserwatora Luenbergera, filtru Kalmana i estmatora neuronowego Abstract. Article presents the results of implementation of three discrete methods of estimation of the state vector of the dynamic system - Luenberger observer, Kalman filter and neural network estimator. Implementation was done in C ++, in an VisualDSP 5.0 environment, assuming the use of algorithms to observe the state of the mechanical part of the electric drive, characterized by a elastic connection with the working machine. Autors had used object-oriented programming technique. Słowa kluczowe: obserwator stanu, procesor sygnałowy, implementacja w C++, napęd elektryczny, połączenie sprężyste. Keywords: state observers, DSP, implementation in C++, electric drive, elastic coupling. Introduction Requirements for modern electrical drives - especially dynamic characteristics - often necessitate the need for control based on whole state of the system, not only directly measured values. This implies the need to estimate the values that cannot be measured. Popular and interesting algorithms for performing this task are Luenberger state observer [1], [2], Kalman filter [3], [4], and neural-network-based [5] estimator. Applying these methods in control system requires implementation that let both simple initializations as well as easy obtains a result of each iteration. The specific elements of control and measurement system require a[...]

Bibliografia

[1] Szabat K., Tran-Van T., Kaminski M. , A Modified Fuzzy Luenberger Observer for a Two-Mass Drive System, IEEE Trans. Ind. Inform., 11 (2015), n.2, 531-539
[2] Kamiński M., Adaptacyjny-neuronowy obserwator Luenbergera zastosowany w estymacji zmiennych stanu układu dwumasowego, Przegląd Elektrotechniczny, 90 (2014), nr 6
[3] Drozdz K., Janiszewski D., Szabat K., Application of fuzzy Kalman filter in adaptive control structure of two-mass system, 16th International Conference and Exposition in Power Electronics and Motion Control (PEMC), 2014 575-578
[4] Dróżdż K., Szabat K., Adaptacyjne sterowanie układu dwumasowego z wykorzystaniem rozmytego filtru Kalmana," Przegląd Elektrotechniczny, 90 (2014), nr 6,
[5] Kamiński M., Estymacja zmiennych stanu układu dwumasowego za pomocą modeli neuronowych, Pr. Nauk. Inst. Masz. Napędów Pomiarów Elektr. Politech. Wroc. Stud. Mater., 69 (2013), n.33, 222-238
[6] Luczak D., DSP implementation of electric drive control system, 8th International Symposium on Communication Systems, Networks Digital Signal Processing (CSNDSP), 2012, 1 -3
[7] Muszynski R., Deskur J., “Ds," Iamping of Torsional Vibrations in High-Dynamic Industrial Drive, IEEE Trans. Ind. Electron., 57 (2010), n.2, 544-552
[8] Villwock S., Pacas M., Application of the Welch-Method for the Identification of Two- and Three-Mass-Systems, IEEE Trans. Ind. Electron., 55 (2008), n.1, 457-466
[9] Deskur J., Pajchrowski T., Zawirski K., Speed controller for a drive with complex mechanical structure and variable parameters, 16th International Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition (PEMC 2014),762-767
[10] Saarakkala S.E., Hinkkanen M., Identification of two-mass mechanical systems using torque excitation: Design and experimental evaluation, 2014 International Power Electronics Conference (IPEC-Hiroshima 2014 - ECCE-ASIA), 2489-2496
[11] Luczak D., Mathematical model of multi-mass electric drive system with flexible connection, in Methods and Models, 19th International Conference On Automation and Robotics (MMAR 2014), 590-595
[12] Bruschetta M., Picci G., Saccon A., A variational integrators approach to second order modeling and identification of linear mechanical systems, Automatica, 50 (2014), n.3, 727-736
[13] Szabat K., Orlowska-Kowalska T., Vibration Suppression in a Two-Mass Drive System Using PI Speed Controller and Additional Feedbacks mdash;Comparative Study, IEEE Trans. Ind. Electron., 54 (2007), n.2, 1193-1206
[14] Luenberger D.G., An introduction to observers, IEEE Trans. Autom. Control, 16 (1971), n.6, 596-602
[15] Radisavljevic-Gajic V., Linear observers design and implementation, Conference of the American Society for Engineering Education (ASEE Zone 1), 2014 Zone 1, 1-6
[16] Welch G., Bishop G., An Introduction to the Kalman Filter," 2006.
[Online] Available: https://www.cs.unc.edu/~welch/ media/pdf/kalman_intro.pdf
[17] Cazan I., Kalman filters, 2011.
[Online]. Available: http://www.colby.edu/math/program/honorsprojects/2011- Cazan-Honors.pdf
[18] Bose B.K., Neural Network Applications in Power Electronics and Motor Drives, IEEE Trans. Ind. Electron., 54 (2007), n.1, 14-33
[19] Serkies P.J., Szabat K., Adaptacyjna struktura sterowania z predykcyjnym regulatorem prędkości dla układu napędowego z połączeniem sprężystym, Pr. Nauk. Inst. Masz. Napędów Pomiarów Elektr. Politech. Wroc. Stud. Mater.,(2011), n.31, 320-330
[20] Szabat K., Model obserwatora zmiennych stanu dla układu z nieliniowym wałem mechanicznym, Pr. Nauk. Inst. Masz. Napędów Pomiarów Elektr. Politech. Wroc. Stud. Mater., vol. 63 (2009), n.29, 355-368

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

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 98183 "DSP implementation of sta..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 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

2016-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma