Study and design of a status observer for dc motor control system

Quách Quốc Thái1 * , Nguyễn Thanh Đạt and Nguyễn Phước Lộc

Abstract

The state observer is a mathematical model calculation system that can be used to study methods of analysis and design of electric motor control systems in general and DC motor control systems. in particular. This article presents simulation results for the observer built on MATLAB/Simulink software. The noise observer model is designed to observe DC motor objects to improve working performance and increase the reliability of devices using DC motors during operation. The effect of state monitors is to improve the limitations of using sensors by minimizing measurement errors and disturbance affecting the system, increasing flexibility and reducing costs.

Keywords: MATLAB/Simulink observer, DC motor, disturbance

Tóm tắt

Bộ quan sát trạng thái là một hệ thống tính toán bằng mô hình toán học, có thể sử dụng để nghiên cứu các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển động cơ điện nói chung và hệ thống điều khiển động cơ một chiều nói riêng. Bài báo này trình bày kết quả mô phỏng cho bộ quan sát được xây dựng trên phần mềm MATLAB/Simulink. Mô hình bộ quan sát nhiễu được thiết kế để quan sát đối tượng động cơ DC nhằm cải thiện hiệu suất làm việc, tăng độ tin cậy của các thiết bị sử dụng động cơ DC trong quá trình vận hành. Hiệu quả của bộ quan sát trạng thái là cải thiện những hạn chế khi sử dụng cảm biến như là giảm thiểu sai số và nhiễu đo lường tác động đến hệ thống, tăng tính linh hoạt và giảm thiểu chi phí.

Từ khóa: MATLAB/Simulink, bộ quan sát trạng thái, động cơ DC, nhiễu ABSTRACT:

References

[1] Ahmed M. T. Ibraheem Alnaib, Lecturer, DC motors, 2019.

[2] Khalaf S. Gaeid, Jamal A. Hameed, M. Hameed Ali and M. K. Habeeb, Static DC Motor Speed Controlled Parameters Correction, 2018

[3] Jian Zhao and Yangwei Yu, Brushless DC Motor Fundamentals Application Note, 2018.

[4] Amjad J. Humaidi and Ibraheem Kasim Ibraheem, Speed Control of Permanent Magnet DC Motor with Friction and Measurement Noise Using Novel Nonlinear Extended State Observer-Based Anti-Disturbance Control, 2019.

[5] Farzin Asadi, Control of DC motors, 2023.

[5] Branesh M. Pillai and Jackrit Suthakorn, Motion control application: observer based DC motor paramaters estimation for novices, 2018.

[6] In Hyuk Kim and Young Ik Son,Design of a Low-Order Harmonic Disturbance, 2018.

[7] George Ellis: Observers in Control Systems, A Practical Guide, Academic Press, 2019.

[8] Observer with Application to a DC Motor Position Control, 2020.

[9] Akira Shimada, IEEE Press Series on Control Systems Theory and Applications, 2023.

[10] Pinit Ngamsom, Using Disturbance Observer for Disturbance Rejection of DC Motor Trajectory Control Systems without Current Feedback, 2022.

[11] R. Salas-Cabrera, J. De Le´on-Morales, J. C. Mayo-Maldonado, J. C. Rosas-Caro, E. N. Salas-Cabrera and Carlos A. Reyna-Lopez, Observer Design for DC Electric Machines, 2018.

[12] Verica Radisavljevic-Gajic,Linear Observers Design and Implementation, 2020.

[13] Chouaib Afri, Vincent Andrieu, Laurent Bako and Pascal Dufour, State and parameter estimation: a nonlinear Luenberger observer approach, 2019.

[14] Dzuhri Radityo Utomo and Muhammad Faris, Estimating Parameter Deviation of DC Motor using SlidingMode Observer and Least-Square Algorithm, 2022.

[15] Saif Sabah Sami, Zeyad Assi Obaid, Mazin T. Muhssin and Ali N. Hussain, Detailed modeling and simulation of different DC motor types for research and educational purposes, 2021.

[16] Farzin Asadi, Simulation of Power Electronics Circuits with MATLAB/Simulink, 2022.

[17] Vedatroyee Ghosh, Akash Sharma and Viraj Bansal ,MATLAB and Simulink Modeling of a Full State Observer Controller of Armature Controlled and Field Controlled DC Motor using State Space Approach, 2018.

[18] V.Sinik.Z.Despotovic and D.Dobrilovic, Design and Analysis of DC Motor Using Softver Tool MATLAB Simulink, 2019.

Issue

Section

Article