Comparative Analysis of DC Motor Control System

Article Preview

Abstract:

In this work we will present a control method for DC system – the so-called practical PID controller, where the inertia of both the derivative and the actuator is included. The original element in this paper consists of a comparative analysis of various controller stabilizing the position of motor shaft. In a system with ideal gain, K>0 ensures asymptotic stability of the closed-loop system. Taking into account this inertia along with the inertia of the derivative, we obtain limited values 0<Kp<Kgr. A similar restrictions apply to a system with delay.

You might also be interested in these eBooks

Info:

Periodical:

Pages:

111-121

Citation:

Online since:

January 2016

Export:

Price:

Permissions CCC:

Permissions PLS:

Сopyright:

© 2016 Trans Tech Publications Ltd. All Rights Reserved

Share:

Citation:

* - Corresponding Author

[1] Baranowski J (2006), Projektowanie obserwatora dla serwomechanizmu prądu stałego, w Materiały VIII Międzynarodowych Warsztatów Doktoranckich OWD 2006. Vol. 2, strony 373-378.

Google Scholar

[2] Baranowski J., Długosz M., Ganobis M., Skruch P., Mitkowski W.: Applications of mathematics in selected control and decision processes. Matematyka Stosowana, t. 12/53, 2011, 65-90.

DOI: 10.14708/ma.v39i1.52

Google Scholar

[3] Baranowski J., Długosz M., Mitkowski W.: Remarks about DC motor control. Archives of Control Sciences, Vol. 18(LIV), 2008, No. 3, 289-322.

Google Scholar

[4] Baranowski J., Długosz, Mitkowski W.: Nonlinear observer based control of DC servo. XXXII IC-SPETO-2009, Gliwice-Ustroń, 20-23. 05. 2009, s. 115-116. Wersja 6 stronicowa na CD.

Google Scholar

[5] Długosz M., Mitkowski W.: Adaptive LQR controller for angular velocity stabilisation . in series DC motor. XXXI IC-SPETO-2008, Gliwice-Ustroń, 28-30. 05. 2008, s. 7-8. Wersja 4 stronicowa na CD.

Google Scholar

[6] Długosz M., Lerch T., Komputerowa identyfikacja parametrów silnika prądu stałego. Przegląd Elektrotechniczny, 86(2), 2010, 34-38.

Google Scholar

[7] Długosz M., Mitkowski W.: Control system for tracking angular position dc servomotor. XXXIII IC-SPETO-2010, Gliwice-Ustroń, 26-29. 05. 2010, s. 75-76. Wersja 4 stronicowa na CD.

Google Scholar

[8] Elsgolc Ł., E., Równania różniczkowe z odchylonym argumentem. PWN, Warszawa (1966).

Google Scholar

[9] Bisztyga, K., et al. Poradnik inżyniera automatyka. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, pp.306-308, (1969).

Google Scholar

[10] Mitkowski W., Baranowski J.: Observer design for series DC motor-multioutput approach. XXX IC-SPETO-2007, Gliwice-Ustroń, 23-26. 05. 2007, s. 135-136. Wersja 4 stronicowa na CD.

Google Scholar

[11] Mitkowski W., Długosz M.: Stabilisation of DC motor using LQ and deadbeat controllers. XXX IC-SPETO-2007, Gliwice-Ustroń, 23-26. 05. 2007, s. 157-158. Wersja 4 stronicowa na CD.

Google Scholar

[12] Paszek S., Berhausen S., Boboń A., Majka Ł., Nocoń A., Pasko M., Pruski P., Kraszewski T., Pomiarowa estymacja parametrów dynamicznych generatorów synchronicznych i układów wzbudzenia pracujących w krajowym systemie elektroenergetycznym. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice (2013).

Google Scholar

[13] Sieklucki G., Bisztyga B., Zdrojewski A., Orzechowski T., Sykulski R., Modele i zasady sterowania napędami elektrycznymi. Wydawnictwa AGH, Kraków, (2014).

Google Scholar

[14] Tutaj A., Adaptacyjne sterowanie serwomechanizmem prądu stałego. Automatyka, Półrocznik AGH, t. 6, z. 2, 2002, 121-138.

Google Scholar

[15] Petras, I. (2011). Fractional-order nonlinear systems: modeling, analysis and simulation. Springer Science & Business Media.

Google Scholar

[16] Podlubny, I., Dorcak, L., & Kostial, I. (1997, December). On fractional derivatives, fractional-order dynamic system and PID-controllers. In Proceedings of the 36th conference on decision & control (Vol. 5, pp.4985-4990). Chicago.

DOI: 10.1109/cdc.1997.649841

Google Scholar

[17] Dziwiński, T., Bauer, W., Baranowski, J., Piątek, P., & Zagórowska, M. (2015).

Google Scholar

[18] Baranowski J, Zagorowska M, Bauer W, Dziwiński T and Piątek P (2015), Applications of Direct Lyapunov Method in Caputo Non-Integer Order Systems, Elektronika ir Elektrotechnika. Vol. 21(2), strony 10-13.

DOI: 10.5755/j01.eee.21.2.11505

Google Scholar

[19] Mitkowski W., Obrączka A.: Simple identyfication of fractional differential equation. Solid State Phenomena Vol. 180 (2012).

DOI: 10.4028/www.scientific.net/ssp.180.331

Google Scholar

[20] Obrączka A., Mitkowski W.: The comparison of parameter identification methods for fractional, partial differential equation. Diffusion and Defect Data – Solid State Data. Part B, Solid State Phenomena, 2014 vol. 210, s. 265–270.

DOI: 10.4028/www.scientific.net/ssp.210.265

Google Scholar

[21] Mitkowski W., Oprzędkiewicz K.: Fractional-Order Controller for Uncertain Parameter DC Motor. In: Advances in the Theory and Applications of Non-integer Order Systems, 5th Conference on Non-integer Order Calculus and Its Applications, Cracow, Poland. Lecture Notes in Electrical Engineering 257, Editors: Wojciech Mitkowski, Janusz Kacprzyk, Jerzy Baranowski, Springer 2013, 249-259.

DOI: 10.1007/978-3-319-00933-9_23

Google Scholar