Điều khiển pi một nơ-ron kết hợp bộ nhận dạng mạng nơ-ron rbf áp dụng trên động cơ không đồng bộ ba pha
Abstract
This study aims to propose a control structure using RBF neural network identifier combined with a one-neural PI controller (so-called PI-RBF controller), applying to speed control of a 3-phase induction motor that is nonlinear and complex with several model parameters. The main objective of the algorithm is to control motor speed reaching the desired speed in a short response time, reducing overshoot and steady-state error. To meet that requirement, online training algorithms for RBF-PI controller has been used. The Investigating of induction motor responses when changing the set speed and load torque has been also carried out. Simulation results show that the control system is stable and robust even under the affecting of disturbances.
Tóm tắt
Nghiên cứu này nhằm đề xuất một cấu trúc điều khiển dùng bộ nhận dạng mạng nơ-ron RBF kết hợp với bộ điều khiển tích phân tỷ lệ PI một nơ-ron (gọi tắt là bộ điều khiển PI-RBF), áp dụng trên động cơ không đồng bộ ba pha, phi tuyến và phức tạp với nhiều thông số. Mục tiêu cơ bản của giải thuật là kiểm soát tốc độ động cơ đạt tốc độ mong muốn với thời gian xác lập ngắn, hạn chế vọt lố và sai số xác lập. Để đáp ứng yêu cầu này, các thuật toán cập nhật trực tuyến bộ điều khiển RBF-PI đã được sử dụng. Việc khảo sát đáp ứng của động cơ khi thay đổi tốc độ đặt và mô-men tải đã được triển khai. Kết quả mô phỏng cho thấy hệ điều khiển hoạt động ổn định và bền vững ngay cả khi có tác động của nhiễu.
Tài liệu tham khảo
[1]. M.S.Aspalli. and P. V. Hunagund, "Three phase induction motor drive using IGBTs and constant V/F method," Inter. J. of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instru. Energy, vol. 1, pp. 463-469, 2012.
[2]. H. Henao et al., "Trends in Fault Diagnosis for Electrical Machines: A Review of Diagnostic Techniques," IEEE Industrial Electronics Magazine, vol. 8, no. 2, pp. 31-42, 2014, doi: 10.1109/MIE.2013.2287651.
[3]. N. H. Mugheri, M. U. Keerio, S. Chandio, and R. H. Memon, “Robust Speed Control of a Three Phase Induction Motor Using Support Vector Regression”, Engineering, Technology & Applied Science Research, vol. 11, no. 6, pp. 7861–7866, 2021.
[4]. J. Lepka and P. Stekl, "3-Phase AC Induction Motor Vector Control Using a 56F80x, 56F8100 or 56F8300 Device Design of Motor Control Application," 2005.
[5]. H. Hartono, R. I. Sudjoko, and P. Iswahyudi, "Speed Control of Three Phase Induction Motor Using Universal Bridge and PID Controller," Journal of Physics: Conference Series, vol. 1381, no. 1, p. 012053, 2019/11/01 2019, doi: 10.1088/1742-6596/1381/1/012053.
[6]. A. I. Alfred, T. T. Iliya, S. Y. Musa, and A. Chinda, "Design of Tuning Mechanism of PID Controller for Application in three Phase Induction Motor Speed Control," International Journal of Advanced Engineering Research and Science, vol. 4, no. 11, 2017/11// 2017.
[7]. K. P. Basu and S. Yusuf, "A Novel Method of Starting a 3-Phase Induction Motor with One Phase Out from the Source of Supply," The Inter. J. of Electrical Engineering & Education, vol. 36, no. 1, pp. 25-30, 1999.
[8]. Z. Ming-guang, W. Xing-gui, and L. Man-qiang, "Adaptive PID control based on RBF neural network identification," in 17th IEEE Inter. Conf. on Tools with Artificial Intelligence (ICTAI'05), 14-16 Nov. 2005, pp. 3 pp.-683, doi: 10.1109/ICTAI.2005.26.
[9]. N. C. Ngôn and T. T. Tú, "Điều khiển PID thích nghi cho hệ ổn định áp suất dựa trên bộ nhận dạng dùng mạng nơ-ron hàm cơ sở xuyên tâm," Tạp chí KH và CN Đại học Đà Nẵng, vol. 11, no. 60, pp. 6-12, 2012.
[10]. Y. Zhang, J. Song, S. Song, and M. Yan, "Adaptive PID Speed Controller Based on RBF for Permanent Magnet Synchronous Motor System," in 2010 International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation, 11-12 May 2010 2010, vol. 1, pp. 425-428, doi: 10.1109/ICICTA.2010.329.
[11]. J. Liu, Radial Basis Function (RBF) Neural Network Control for Mechanical Systems: Design, Analysis and Matlab Simulation. Springer Berlin Heidelberg, 2013.
[12]. Nguyễn Chí Ngôn và Lê Thị Nhung, “Điều khiển PID một nơ-ron hồi quy hệ ổn định áp suất GUNT-RT030,” Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật, số 63 (04/2021), trang 57-64.
[13]. N. C. Ngôn and Đ. Tín, "Điều khiển PID một nơ-ron thích nghi dựa trên bộ nhận dạng mạng nơ-ron mờ hồi qui áp dụng cho hệ thanh và bóng," Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, no. 20a, pp. 159-168, 2011.
[14]. S. Zeng, H. Hu, L. Xu, and G. Li, "Nonlinear adaptive PID control for greenhouse environment based on RBF network," (in eng), Sensors (Basel), vol. 12, no. 5, pp. 5328-48, 2012, doi: 10.3390/s120505328.
