A comparaive study of the peripheral microcontrollers in dc motor control applications
Abstract
In the field of DC motor control, the choice of peripheral controllers plays an important role in achieving optimal efficiency. This paper presents a comparative analysis of the peripheral efficiency of different controllers used in Nonsingular Terminal Sliding control theory in DC motor speed control applications. The study focuses on evaluating the influence of peripheral controllers on the controllability and real-time performance of the controllers. Experimental results are performed on real models, control algorithms are built through Matlab/Simulink tools to evaluate the performance and suitability of each controller in DC motor control applications. The research results demonstrate the advantages and disadvantages of each controller, which is a reliable basis for selecting appropriate controllers for future control activities.
Tóm tắt
Trong lĩnh vực điều khiển động cơ điện một chiều, sự lựa chọn của các thiết bị ngoại vi đóng vai trò quan trọng để đạt được hiệu quả tối ưu. Bài báo trình bày nội dung phân tích so sánh đánh giá hiệu quả ngoại vi của các bộ điều khiển khác nhau được sử dụng trong lý thuyết điều khiển trượt bậc cao trong ứng dụng kiểm soát tốc độ động cơ điện. Nghiên cứu tập trung vào đánh giá ảnh hưởng của các bộ ngoại vi đến khả năng điều khiển, tính thời gian thực của các bộ điều khiển. Kết quả thực nghiệm được thực hiện trên mô hình thật, giải thuật điều khiển được xây dựng qua công cụ Matlab/simulink để đánh giá hiệu suất và sự phù hợp của từng bộ điều khiển trong ứng dụng điều khiển động cơ điện. Kết quả nghiên cứu chứng minh được ưu khuyết điểm của từng bộ điều khiển, là cơ sở tin cậy cho việc lựa chọn các bộ điều khiển thích hợp cho các hoạt động điều khiển trong tương lai.
References
[1] Muhammad Akmal Ridzuan & Hisyam Abdul Rahman, “Real Time Comparison between PID and Fuzzy Logic Controller for DC Motor Speed Control”, evolution in electrical and electronic engineering, e-ISSN: 2756-8458, Vol. 5, No. 1, pp. 512-520, 2024.
[2] Haoshui Sun and etc., “The Design of the DC Servo Motor Controller Based on Fuzzy Immune PID Algorithm”, Proceedings of the 36th Chinese Control Conferrence, pp.4724-4729, 2017.
[3] Walaa Gubara; Mohamed Elnaim; Sharief F Babiker, “Comparative study on the speed of DC motor using PID and FLC”, Conference of Basic Sciences and Engineering Studies (SGCAC), 20-23 February 2016.
[4] M. Farrag, C. S. Lai and M. Darwish, "A Comparison of PI and RBF Brushless DC Motor Speed Control Methods," 2023 58th International Universities Power Engineering Conference (UPEC), Dublin, Ireland, 2023, pp. 1-5.
[5] H. Wu, L. Zhang, J. Yang and S. Li, "Model predictive control for DC-DC buck power converter-DC motor system with uncertainties using a GPI observer," 2017 36th Chinese Control Conference (CCC), Dalian, China, 2017, pp. 4906-4911.
[6] S. Heidarpoor, M. Tabatabaei and H. Khodadadi, "Speed control of a DC motor using a fractional order sliding mode controller," 2017 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2017 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC / I&CPS Europe), Milan, Italy, 2017, pp. 1-4.
[7] Z. Li, F. Wang, D. Ke, J. Li and W. Zhang, "Robust Continuous Model Predictive Speed and Current Control for PMSM with Adaptive Integral Sliding-Mode Approach," in IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 36, no. 12, pp. 14398-14408, Dec. 2021, doi: 10.1109/TPEL.2021.3086636. keywords: {Mathematical Model Predictive}.
[8] S. J. Abbasi and M. C. Lee, "Chattering reduction by using Propotional derivative sliding surface in Sliding mode control(PDSMC)," 2018 International Conference on Information and Communication Technology Robotics (ICT-ROBOT), Busan, Korea (South), 2018, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICT-ROBOT.2018.8549911.
[9] L. Tienan, W. Yanmin and D. Bao, "Free-chattering non-singular terminal sliding mode control of permanent-magnet synchronous motor with Luenberger observer," 2016 35th Chinese Control Conference (CCC), Chengdu, China, 2016, pp. 3457-3462.
[10] K. J. Suresh and K. V. Amrut, "Low cost high performance microcontroller based semiconductor device tester," 2013 Nirma University International Conference on Engineering (NUiCONE), Ahmedabad, India, 2013, pp. 1-5.
[11] Adrian Augustin Pop, “Incremental Encoder Speed Acquisition Using an STM32 Microcontroller and NI ELVIS”, MDPI jouranl of sensors, Vol. 22, Issue. 14, pp. 1-14, 2022.
[12] M. I. Saputra, S. R. Sulistiyanti, S. Purwiyanti and U. Murdika, "Design of Prototype Measuring Motor Vehicles Velocity Using Hall Effect Sensor Series A-1302 based On Arduino Mega2560," 2020 2nd International Conference on Industrial Electrical and Electronics (ICIEE), Lombok, Indonesia, 2020, pp. 66-69.
