[article] in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2425-2434 p. | Titre : | A Self-Tuning Regulator for the High-precision position control of a linear switched reluctance motor | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | Zhao, Shi Wei, Auteur ; Cheung, Norbert C., Auteur ; Gan, Wai-Chuen, Auteur ; Yang, Jin Ming | | Article en page(s) : | 2425-2434 p. | | Note générale : | Electronique | | Langues : | Anglais (eng) | | Mots-clés : | Linear switched reluctance motor (LSRM) Motor winding excitation scheme Position control Self-tuning regulator (STR) Moteur commuté linéaire d'hésitation Arrangement d'excitation d'enroulement de moteur Comande de position Régulateur de art de l'auto-portrait-tuning | | Index. décimale : | 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie | | Résumé : | In the high-technology mass manufacturing industry, high-speed and high-precision motion is an indispensable element in the automated production machines. In recent years, there has been a growing tendency to employ direct drive permanent magnet linear synchronous motors in demanding motion applications. Although the overall performance is good, its implementation cost remains high. This is mostly due to the cost of the Neodymium-Boron magnets, the manufacturing of the magnetic rails, and the precision of the overall mechanics. In this paper, a much cheaper alternative is proposed-to use a low-cost linear switched reluctance motor (LSRM) and an adaptive control strategy to overcome the tolerances and difficult control characteristics inherent in the motor. The LSRM has simple and robust structure, and it does not contain any magnets. However, its force is solely drawn from the reluctance change between the coil and the steel plates. Variations on the behavior of these two elements due to different operating conditions will change the motion behavior of the motor. Also, to keep the overall cost low, the LSRM sets a marginal mechanical tolerance during its mass production. This leads to characteristic variations in the final product. Finally, since the LSRM is a direct drive motor, any variations on the motor characteristics will directly reflect on the control system and the motion output. In this paper, a self-tuning regulator (STR) is proposed to combat the difficulties and uncertain control behaviors of the LSRM. This paper first introduces the motor winding excitation scheme, the model of the LSRM, and the current control method. The LSRM system is modeled as a single-input single-output discrete model with its parameters estimated by the recursive least square (RLS) algorithm. Then, an STR based on the pole placement algorithm is applied to the LSRM for high- performance position tracking. Both the simulation investigation and the experimental verification were - conducted. In both cases, the results verified that the proposed RLS algorithm can estimate the parameters with fast convergence. The STR can provide quick response and high precision which is robust to the change of system parameters. Combined with STR control, the LSRM is a low-cost solution to fast, accurate, and reliable position tracking for many demanding motion control applications.
Dans la industrie de masse de pointe, le mouvement à grande vitesse et à haute précision est un élément indispensable dans les machines automatisées de production. Ces dernières années, il y a eu une tendance croissante d'utiliser les moteurs synchrones linéaires d'aimant permanent d'entraînement direct dans des applications exigeantes de mouvement. Bien que l'exécution globale soit bonne, son coût d'exécution demeure haut. C'est la plupart du temps dû au coût des aimants de Néodyme-Bore, de la fabrication des rails magnétiques, et de la précision de la mécanique globale. En cet article, une alternative beaucoup meilleur marché est proposer- à l'utilisation un moteur commuté linéaire peu coûteux d'hésitation (LSRM) et une stratégie de commande adaptative de surmonter les tolérances et les caractéristiques difficiles de commande inhérentes dans le moteur. Le LSRM a la structure simple et robuste, et il ne contient aucun aimant. Cependant, sa force est seulement tirée du changement d'hésitation entre l'enroulement et les plats d'acier. Les variations sur le comportement de ces deux éléments dus à différentes conditions de fonctionnement changeront le comportement de mouvement du moteur. En outre, pour maintenir le coût global bas, le LSRM place une tolérance mécanique marginale pendant sa production en série. Ceci mène aux variations caractéristiques du produit final. En conclusion, puisque le LSRM est un moteur d'entraînement direct, toutes les variations sur les caractéristiques de moteur réfléchiront directement sur le système de commande et le rendement de mouvement. En cet article, on propose un régulateur de art de l'auto-portrait-tuning (STREPTOCOQUE) pour combattre les difficultés et les comportements incertains de commande du LSRM. Cet article présente d'abord l'arrangement d'excitation d'enroulement de moteur, le modèle du LSRM, et la méthode de contrôle courante. Le système de LSRM est modelé pendant qu'un modèle discret à sortie unique à entrée unique avec ses paramètres estimés par le récursif moindre algorithme du carré (RLS). Puis, un STREPTOCOQUE basé sur l'algorithme de placement de poteau est appliqué au LSRM pour le cheminement de position de rendement élevé. La recherche de simulation et la vérification expérimentale étaient - conduit. Dans les deux cas, les résultats ont vérifié que l'algorithme proposé de RLS peut estimer les paramètres avec la convergence rapide. Le STREPTOCOQUE peut fournir la réponse rapide et la précision élevée qui est robuste au changement des paramètres de système. Combiné avec le STREPTOCOQUE commande, le LSRM est une position jeûner, précise, et fiable peu coûteuse de solution pour dépistant pour beaucoup d'applications exigeantes de commande de mouvement. | | DEWEY : | 621 | | ISSN : | 0278-0046 | | RAMEAU : | Moteurs à aimants permanents-- Régulateurs électroniques | | En ligne : | http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282112 [...] |
[article] A Self-Tuning Regulator for the High-precision position control of a linear switched reluctance motor [texte imprimé] / Zhao, Shi Wei, Auteur ; Cheung, Norbert C., Auteur ; Gan, Wai-Chuen, Auteur ; Yang, Jin Ming . - 2425-2434 p. Electronique Langues : Anglais ( eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2425-2434 p. | Mots-clés : | Linear switched reluctance motor (LSRM) Motor winding excitation scheme Position control Self-tuning regulator (STR) Moteur commuté linéaire d'hésitation Arrangement d'excitation d'enroulement de moteur Comande de position Régulateur de art de l'auto-portrait-tuning | | Index. décimale : | 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie | | Résumé : | In the high-technology mass manufacturing industry, high-speed and high-precision motion is an indispensable element in the automated production machines. In recent years, there has been a growing tendency to employ direct drive permanent magnet linear synchronous motors in demanding motion applications. Although the overall performance is good, its implementation cost remains high. This is mostly due to the cost of the Neodymium-Boron magnets, the manufacturing of the magnetic rails, and the precision of the overall mechanics. In this paper, a much cheaper alternative is proposed-to use a low-cost linear switched reluctance motor (LSRM) and an adaptive control strategy to overcome the tolerances and difficult control characteristics inherent in the motor. The LSRM has simple and robust structure, and it does not contain any magnets. However, its force is solely drawn from the reluctance change between the coil and the steel plates. Variations on the behavior of these two elements due to different operating conditions will change the motion behavior of the motor. Also, to keep the overall cost low, the LSRM sets a marginal mechanical tolerance during its mass production. This leads to characteristic variations in the final product. Finally, since the LSRM is a direct drive motor, any variations on the motor characteristics will directly reflect on the control system and the motion output. In this paper, a self-tuning regulator (STR) is proposed to combat the difficulties and uncertain control behaviors of the LSRM. This paper first introduces the motor winding excitation scheme, the model of the LSRM, and the current control method. The LSRM system is modeled as a single-input single-output discrete model with its parameters estimated by the recursive least square (RLS) algorithm. Then, an STR based on the pole placement algorithm is applied to the LSRM for high- performance position tracking. Both the simulation investigation and the experimental verification were - conducted. In both cases, the results verified that the proposed RLS algorithm can estimate the parameters with fast convergence. The STR can provide quick response and high precision which is robust to the change of system parameters. Combined with STR control, the LSRM is a low-cost solution to fast, accurate, and reliable position tracking for many demanding motion control applications.
Dans la industrie de masse de pointe, le mouvement à grande vitesse et à haute précision est un élément indispensable dans les machines automatisées de production. Ces dernières années, il y a eu une tendance croissante d'utiliser les moteurs synchrones linéaires d'aimant permanent d'entraînement direct dans des applications exigeantes de mouvement. Bien que l'exécution globale soit bonne, son coût d'exécution demeure haut. C'est la plupart du temps dû au coût des aimants de Néodyme-Bore, de la fabrication des rails magnétiques, et de la précision de la mécanique globale. En cet article, une alternative beaucoup meilleur marché est proposer- à l'utilisation un moteur commuté linéaire peu coûteux d'hésitation (LSRM) et une stratégie de commande adaptative de surmonter les tolérances et les caractéristiques difficiles de commande inhérentes dans le moteur. Le LSRM a la structure simple et robuste, et il ne contient aucun aimant. Cependant, sa force est seulement tirée du changement d'hésitation entre l'enroulement et les plats d'acier. Les variations sur le comportement de ces deux éléments dus à différentes conditions de fonctionnement changeront le comportement de mouvement du moteur. En outre, pour maintenir le coût global bas, le LSRM place une tolérance mécanique marginale pendant sa production en série. Ceci mène aux variations caractéristiques du produit final. En conclusion, puisque le LSRM est un moteur d'entraînement direct, toutes les variations sur les caractéristiques de moteur réfléchiront directement sur le système de commande et le rendement de mouvement. En cet article, on propose un régulateur de art de l'auto-portrait-tuning (STREPTOCOQUE) pour combattre les difficultés et les comportements incertains de commande du LSRM. Cet article présente d'abord l'arrangement d'excitation d'enroulement de moteur, le modèle du LSRM, et la méthode de contrôle courante. Le système de LSRM est modelé pendant qu'un modèle discret à sortie unique à entrée unique avec ses paramètres estimés par le récursif moindre algorithme du carré (RLS). Puis, un STREPTOCOQUE basé sur l'algorithme de placement de poteau est appliqué au LSRM pour le cheminement de position de rendement élevé. La recherche de simulation et la vérification expérimentale étaient - conduit. Dans les deux cas, les résultats ont vérifié que l'algorithme proposé de RLS peut estimer les paramètres avec la convergence rapide. Le STREPTOCOQUE peut fournir la réponse rapide et la précision élevée qui est robuste au changement des paramètres de système. Combiné avec le STREPTOCOQUE commande, le LSRM est une position jeûner, précise, et fiable peu coûteuse de solution pour dépistant pour beaucoup d'applications exigeantes de commande de mouvement. | | DEWEY : | 621 | | ISSN : | 0278-0046 | | RAMEAU : | Moteurs à aimants permanents-- Régulateurs électroniques | | En ligne : | http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282112 [...] |
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Affiner la rechercheGrid synchronization of doubly-fed induction generator using integral variable structure control / Si Zhe, Chen in IEEE transactions on energy conversion, Vol. 24 N° 4 (Décembre 2009)
