Control de Velocidad Basado en Vector de Estado Aplicado a Accionamiento Eléctrico con Conexión Elástica
Autores: Malarczyk, Mateusz; Zychlewicz, Mateusz; Stanislawski, Radoslaw; Kaminski, Marcin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control de Velocidad Basado en Vector de Estado Aplicado a Accionamiento Eléctrico con Conexión Elástica
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Automatización industrial
Palabras clave
Motores eléctricos
Variables de estado
Parte mecánica
Controlador de velocidad
Estructuras adaptativas
Algoritmos metaheurísticos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El documento se centra en cuestiones relacionadas con el control de accionamientos eléctricos con oscilaciones de variables de estado. El principal problema se refiere a la construcción de la parte mecánica, que contiene elementos elásticos utilizados como acoplamiento entre la máquina motriz y la carga. En tales casos, el seguimiento estricto de la trayectoria de referencia es difícil, por lo que es necesario amortiguar las perturbaciones. Para este propósito, se aplica el vector de estado completo del objeto como señal de retroalimentación para el controlador de velocidad. Este método es eficiente y relativamente fácil de implementar (incluida la parte de hardware). Sin embargo, la precisión del control depende de la calidad de la identificación de parámetros y de la invariancia del objeto. Así, se proponen dos estructuras adaptativas para el sistema de dos masas. Además, se optimizaron coeficientes seleccionados utilizando algoritmos metaheurísticos (búsqueda de organismos simbióticos y algoritmo de polinización de flores). Después de presentar los preliminares y el trasfondo matemático, se realizaron pruebas y se muestran las simulaciones numéricas. Finalmente, se llevó a cabo la verificación experimental para las máquinas de corriente continua de 0.5 kW. Los resultados confirman el concepto teórico y las suposiciones iniciales: el controlador de estado conduce al control preciso del accionamiento con un eje largo; el recalculo de los parámetros puede mejorar el funcionamiento del accionamiento bajo cambios de constantes de tiempo; las herramientas de diseño modernas son apropiadas para esta aplicación.
Descripción
El documento se centra en cuestiones relacionadas con el control de accionamientos eléctricos con oscilaciones de variables de estado. El principal problema se refiere a la construcción de la parte mecánica, que contiene elementos elásticos utilizados como acoplamiento entre la máquina motriz y la carga. En tales casos, el seguimiento estricto de la trayectoria de referencia es difícil, por lo que es necesario amortiguar las perturbaciones. Para este propósito, se aplica el vector de estado completo del objeto como señal de retroalimentación para el controlador de velocidad. Este método es eficiente y relativamente fácil de implementar (incluida la parte de hardware). Sin embargo, la precisión del control depende de la calidad de la identificación de parámetros y de la invariancia del objeto. Así, se proponen dos estructuras adaptativas para el sistema de dos masas. Además, se optimizaron coeficientes seleccionados utilizando algoritmos metaheurísticos (búsqueda de organismos simbióticos y algoritmo de polinización de flores). Después de presentar los preliminares y el trasfondo matemático, se realizaron pruebas y se muestran las simulaciones numéricas. Finalmente, se llevó a cabo la verificación experimental para las máquinas de corriente continua de 0.5 kW. Los resultados confirman el concepto teórico y las suposiciones iniciales: el controlador de estado conduce al control preciso del accionamiento con un eje largo; el recalculo de los parámetros puede mejorar el funcionamiento del accionamiento bajo cambios de constantes de tiempo; las herramientas de diseño modernas son apropiadas para esta aplicación.