Doğru akım (DA) motorları, çeşitli uygulamalarda açısal hız kontrol edilirken birçok zorluk içerir. DA motorların doğrusal olmayan özellikleri, tasarım kısıtlamaları ve çalışma koşullarından kaynaklanan mekanik varyasyon nedeniyle mükemmel kontrol tek başına geleneksel kontrol yöntemleri ile gerçekleştirilemez. Bu çalışma, sabit mıknatıslı bir DA (SMDA) motorun hızını iki yöntemle kontrol etmek için yapay sinir ağı tabanlı bir PID denetleyici tasarımı önermektedir. Her iki yöntemin benzetim sonuçlarına dayalı olarak detaylı bir analiz yapılmıştır. Önerilen denetleyiciler, ayar noktası değişiklikleri, yük torkundaki adım değişiklikleri ve parametre varyasyonları dahil olmak üzere çeşitli test koşulları için sayısal olarak simüle edilmiştir; ardından önerilen teknikler, denetleyicilerin başarımını doğrulamak için geçici tepki özelliklerine ve başarım endekslerine dayalı olarak geleneksel bir PID denetleyici ile karşılaştırılmıştır. Benzetim sonuçları, denetleyicilerin iyileştirilmiş dinamiklere, iyileştirilmiş statik performansa ve daha az en büyük aşmaya sahip olduğunu göstermiştir. Burada açıklanan yöntemler, farklı çalışma aralıklarında hem nominal hem de bozulmuş test koşulları altında geleneksel kontrol yaklaşımlarından daha etkili bir şekilde kontrol sağlamıştır.
SMDA motor PID Denetleyici Yapay sinir ağları (YSA) YSA-PID Geçici tepki PMDC motor PID Artificial neural network (ANN) ANNPID transient response
Direct current (DC) motors have many difficulties when controlling angular velocity in a variety of applications. The perfect controller cannot be carried out by traditional control alone due to the nonlinear properties of DC motors, design constraints, and mechanical variations caused by the operation conditions. This study proposes a design for an artificial neural network based PID controller (ANNPID) to control the speed of a permanent magnet DC motor (PMDC) in two methods. A detailed analysis is performed based on the simulation results of both methods. The proposed controllers are numerically simulated for various test conditions including; set-point changes, step changes in the load torque, and parameter variations, then the suggested techniques were compared in a comparative study with a traditional PID controller based on the transient response specifications and the performance indices to validate the performance of the controllers. The simulation results demonstrated that the controllers have improved dynamics, static performance, and less overshoot. The methods described here achieve control more effectively than the conventional control approaches under both nominal and disturbed test conditions over different operating ranges.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Engineering |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Early Pub Date | December 31, 2022 |
Publication Date | December 31, 2022 |
Published in Issue | Year 2022 Issue: 44 |