Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 6

Application of artificial bee colony algorithm to auto-tuning of linear-quadratic regulator for PMSM position control

10.15199/48.2016.06.11

nr katalogowy: 98787
10.15199/48.2016.06.11

Abstract. In this paper auto-tuning process of linear-quadratic regulator (LQR) for position control of permanent magnet synchronous motor (PMSM) is presented. The novelty of the proposed solution lies in use of artificial bee colony (ABC) optimization algorithm to calculate gain coefficients of controller. In order to maintain selected state and control variables of drive in a permissible level, the ABC algorithm has been extend for solving constrained optimization problem. Proper operation of auto-tuning procedure was investigated by numerical simulations. Streszczenie. W artykule przedstawiono proces samostrojenia regulatora liniowo-kwadratowego przeznaczonego do regulacji położenia silnika synchronicznego o magnesach trwałych. Oryginalność proponowanego rozwiązania polega na zastosowaniu algorytmu optymalizacyjnego sztucznej kolonii pszczół do wyznaczenia współczynników wzmocnień regulatora. W celu utrzymywania wartości wybranych zmiennych stanu i sygnałów sterujących w dopuszczalnym zakresie, algorytm optymalizacyjny rozszerzono o możliwość rozwiązywania problemów optymalizacyjnych z ograniczeniami. Poprawne działanie algorytmu automatycznego strojenia zostało zbadane w testach symulacyjnych (Zastosowanie algorytmu sztucznej kolonii pszczół do samostrojenia regulatora liniowo-kwadratowego sterującego położeniem PMSM). Keywords: linear-quadratic regulator, artificial bee colony algorithm, auto-tuning, PMSM. Słowa kluczowe: regulator liniowo-kwadratowy, algorytm sztucznej kolonii pszczół, samostrojenie, PMSM. Introduction Because of its excellent dynamic behavior and compact structure, permanent magnet synchronous motors (PMSM) are widely used in motion control applications such as industrial robots and machine tools [1]. A new field of application for PMSM is to use it in automotive: as an auxiliary drive in electric power steering (EPS) or in heating, ventilating, air conditioning (HVAC) applications [2, 3]. Position control of ser[...]

Bibliografia

[1] Krishnan R., Permanent magnet synchronous and brushless DC motor drives, CRC Press, 2009
[2] Abrahamsen F., Blaabjerg F., Pedersen J.K., Efficiency improvement of variable speed electrical drives for HVAC applications, in Energy Efficiency Improvements in Electronic Motors and Drives, Springer, 2000, 130-135
[3] Liu G., Kurnia A., De Larminat R., Desmond P., O’Gorman T., A low torque ripple PMSM drive for EPS applications, in Proc. IEEE APEC Conf., 2 (2004), 1130-1136
[4] Boldea I., Control issues in adjustable speed drives, IEEE Ind. Electron. Mag., 2 (2008), n.3, 32-50
[5] Choi H.H., Yun H.M., Kim Y., Implementation of evolutionary fuzzy PID speed controller for PM synchronous motor, IEEE Trans. Ind. Informat., 11 (2015), n.2, 540-547
[6] Pajchrowski T., Zawirski K., Nowopolski K., Neural speed controller trained online by means of modified RPROP algorithm, IEEE Trans. Ind. Informat., 11 (2015), no.2, 560-568
[7] Safonov M., Athans M., Gain and phase margin for multiloop LQG regulators, IEEE Trans. Autom. Control, 22 (1977), n.2, 173-179
[8] Tarczewski T., Grzesiak, L.M., Constrained state feedback speed control of PMSM based on model predictive approach, IEEE Trans. Ind. Electron., (2015), IEEE Early Access Article, DOI: 10.1109/TIE.2015.2497302
[9] Robandi I., Nishimori K., Nishimura R., Ishihara N., Optimal feedback control design using genetic algorithm in multimachine power system, Int. J. Elec. Power & En. Sys., 23 (2001), no.4, 263-271
[10] Ufnalski B., Kaszewski A., Grzesiak L.M., Particle swarm optimization of the multioscillatory LQR for a three-phase fourwire voltage-source inverter with an LC output filter, IEEE Trans. Ind. Electron., 62 (2015), n.1, 484-493
[11] Karaboga D., Basturk B., A powerful and efficient algorithm for numerical function optimization: artificial bee colony (ABC) algorithm, Jour. of Global Optim., 39 (2007), no.3, 459-471
[12] Karaboga D., Basturk B., On the performance of artificial bee colony (ABC) algorithm, Applied soft computing, 8 (2008), n.1, 687-697
[13] Kazmierkowski M.P., Krishnan R., Blaabjerg F., Control in Power Electronics, Selected Problems, Academic Press, 2002
[14] Grzesiak L.M., Tarczewski T., PMSM servo-drive control system with a state feedback and a load torque feedforward compensation, COMPEL, 32 (2013), n.1, 364-382
[15] Karaboga D., Akay B., A modified artificial bee colony (ABC) algorithm for constrained optimization problems, Applied Soft Computing, 11 (2011), n.3, 3021-3031
[16] Goldberg D.E., Deb K., A comparison of selection schemes used in genetic algorithms, in Foundations of Genetic Algorithms, 1991, 69-93

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

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 98787 "Application of artificial..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-6 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

2016-6

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma