research centers


Search results: Found 9

Listing 1 - 9 of 9
Sort by

Article
Speed Control of Permanent Magnet D.C. Motor Using Neural Network Control
السیطرة على سرعة المحرك ذو تیار ثابت ذو مجال مغناطیسي دائم باستخدام الشبكة العصبیة الاصطناعیة

Author: Lina J. Rashad
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 19 Pages: 5844-5856
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper proposes the speed control of a permanent magnet direct current(PMDC) motor by varying armature voltage. The objective is to control therotor angular speed to follow the desired value. The main feature of theproposed controller is neural network, which captures the nonlinearity system ofthe motor. Neural network (NN) performance is compared with theconventional controller performance like PI (Proportional-Integral) controller toshow that NN performance is excellent. Numerous work reported in recent pasthave shown that Artificial Neural Network (ANN) controller has a potential toreplace the conventional PI controller. Artificial Neural Network controlapparently offers a possibility of obtaining an improvement in the quality of thespeed response, compared to PI control. This research proposes NARMA-L2(Nonlinear Autoregressive-Moving Average) as an improved ANNtechnique,and trained as a close loop controller, which gives an ideal performance ascompared with PI controller to control the angular speed of rotor in a permanentmagnet dc (PMDC) motor. Simulation results show the effectiveness of theproposed control scheme.The entire system has been modeled using MATLABtoolbox.

هذه الدراسة لغرض السيطرة على سرعة محرك ذو تيار مستمر ذو مجال مغناطيسيدائم ذو فولتية محرك مختلفة. إن الهدف من هذه الدراسة هو السيطرَة على السرعة الزاوية للمحرك لإتّباع القيمة المطلوبة .إن الميزة الرئيسية لجهازِ السيطرة المقَترحِ (الشبكة العصبية الاصطناعية ) هو استيعاب النظام اللاخطي للمحرك. يقارن أداء مسيطر الشبكة العصبية مع أداء مسيطر تقليديِ مثل جهازِ المسيطر(التناسبي – التكاملي) لبيان أمتياز مسيطرة الشبكة العصبية .ُ ان العديد من البحوث التي صدرت في الماضي الحديث اضهرت ان مسيطراتالشبكات العصبية الأصطناعية حلت محل المسيطر(التناسبي – التكاملي) التقليدي. ان الشبكة العصبية الاصطناعية اظهرت مدى فعاليتها في تحسين أستجابة سرعة المحرك للسيطرة كتقنية (NARMA-L بالمقارنة مع المسيطر (التناسبي – التكاملي). يقدم هذا البحث ( 2 محسنة للشبكات العصبية الاصطناعية والتي ُتدرب كمسيطر حلقي مغلق والذي يعطي اداء مثالي بالمقارنة مع المسيطر(التناسبي – التكاملي) للسيطرةعلى سرعة المحرك ذو تيار مستمر من نوع مجال مغناطيسي دائم. تضهر نَتائِج المحاكاة فعالية مخطط السيطرة المقَترحِ. ان نضام المحاكاة المستخدم هو برنامج ماتلاب.


Article
An Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System for Speed Control of Three-Phase Induction Motor
نظام الأستدلال العصبي-الضبابي المكیّف للسیطرة على سرعة المحرك الحثي الثلاثي الطور

Author: Lina J. Rashad
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2012 Volume: 30 Issue: 11 Pages: 1897-1911
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Conventional Proportional Integral (PI) controller of A.C drives are widely used in industry and many other applications, because of its simplicity, but it does not give high degree of speed control of induction motor. There are many types of controller: Proportional (P), Proportional Integral (PI), Proportional Integral Derivative (PID), and Intelligent controllers. The intelligent controller becomes a powerful tool for control nonlinear system in present time. This paper proposes the Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System as an intelligent controller of the induction motor. In addition, the PI controller is presented in this paper as a conventional controller. The mathematical epresentation and simulation of the 3-phase induction motor is represented too. Also, a 3-phase voltage-fed Sinusoidal Pulse Width Modulation (SPWM) inverter is demonstrated and simulated. The overall system for both PI and ANFIS controllers are simulated using MATLAB/SIMULINK program. The comparison of simulation results between the conventional PI and the proposedANFIS performances shows that: the ANFIS controller gives superior performance than the conventional PI controller for wide range of speed variation.

یستخدم المسیطر التناسبي التكاملي التقلیدي بشكل واسع للسیطرة عل ى س واقات التی ار المتن اوبفي الصناعة وفي عدّة تطبیقات أخرى، بسبب بساطتھ ولكنھ لایعطي درج ة عالی ة م ن الس یطرة عل ىس رعة المح رك الحث ي. ھن اك ع دة أن واع م ن المس یطرات: التناس بي، التناس بي التك املي، التناس بيالتكاملي التفاضلي، والمسیطرات الذكیة. أص بحت المس یطرات الذكی ة ف ي الوق ت الحاض ر أداة قوی ةللسیطرة على الأنظمة اللاخطیة. یقدم ھذا البحث نظام الأستدلال العصبي-الضبابي المكیّف كمس یطرذكي للمحرك الحثي. أضافةً لذلك تم أستعراض المسیطر التناسقي التك املي ف ي ھ ذا البح ث كمس یطرتقلیدي. كما وتم أستعراض التمثیل الریاضي ومحاكاة المحرك الحثي الثلاثي الطور. وأیضاً ت م ش رحومحاكاة عاكس مضمن عرض النبضة الجیبي الثلاثي الطور المغذي-للجھد. تمت محاكاة النظام النھائي لكلا المسیطرین التناسقي التكاملي والعصبي-الضبابي بأستخدام برنامج أن المقارن ة ب ین النت ائج المستحص ل علیھ ا م ن المحاك اة للمس یطر .MATLAB/SIMULINK التناس قي التك املي التقلی دي والمس یطر العص بي-الض بابي المقت رح أظھ رت أن المس یطر العص بي-الضبابي قدم أداءً فائقاً عن أداء المسیطر التقلیدي لمدى واسع من تغییر السرعة.


Article
Excitation and Governing Control of a Power Generation Based Intelligent System
السيطرة على منظومة الاثارة و التحكم في وحدة توليد القدرة بواسطة منظومة ذكية

Authors: Adil H. Ahmad --- Lina J. Rashad
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 5 Pages: 871-889
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Modern power systems are complex and non-linear and their operating conditionscan vary over a wide range. In this work, the power system (PS) transient terminalvoltage and frequency stability enhancement have been well investigated and studiedthrough the following efforts.• Enhancing the responses of the transient stability by adopting conventional PIDcontrollers as an additional voltage controller with the Automatic Voltage Regulator(AVR) in the excitation system for terminal voltage, and in the governing system forfrequency deviation response.• ANN (NARMA-L2) system is proposed as an effective controller model to achieve thedesired enhancement. This model after training can be called as (Identifier). Thisidentifier follows the system behavior even in situation of high disturbances.There are enhancement progress in terminal voltage Vt , and frequency deviation Δωthrough the investigation for the three cases (without controller, with PID controller, andwith NN controller) for single machine infinite bus using MATLAB – Simulink software.

تعتبر أنظمة القدرة الحديثة لاخطية وعالية التعقيد وان شروط اشتغالها يمكن أن يتغير ضمنمجال واسع. يقدم هذا الجهد تقصي ودراسة استقرارية نظام القدرة وذلك بتحسين الأستقرارية العابرةللفولتيات والتردد بشكل تام ومن خلال الخطوات التالية.• تحسين هذه الأستقرارية من خلال تبني المسيطر(التناسبي – التكاملي – التفا ضلي) التقليدي وذلكفي منظومة الإثارة لتحسين فولتية ( AVR ) كمسيطر احتياطي يعمل مع منظم الفولتية الأوتوماتيكيالأطراف وفي منظومة التوربين لتحسين انحراف التردد.والذي (NARMA-L • لقد تم اقتراح الشبكات العصبية الاصطناعية كنموذج مسيطر من نوع ( 2يمكن ان يدرب بشكل دقيق لكي يكون إخراج هذا المسيطر هو الإخراج الحقيقي للمنظومة (المطابق)ويتم تحسين الأداء بتتبع سلوك المنظومة حتى وان كان الأضطراب كبير .لقد تم تحقیق تحسین استجابة فولتیة الأطراف والانحراف في التردد عن طریق مقارنة وتطبیق ثلاثحالات ( بدون استخدام أي مسیطر ,باستخدام المسیطر(التناسبي – التكاملي – التفا ضلي) , و أخیراللمحاكاة وطبق (MATLAB) باستخدام مسیطر الشبكة العصبیة الاصطناعیة حیث تم اعتماد برنامجعلى مولدة أحادیة مختلفة الأحمال في منظومة الشبكة الكھربائیة.


Article
Artificial Neural Control of 3-Phase Induction Motor Slip Regulation Using SPWM Voltage Source Inverter
السيطرة العصبية الأصطناعية لتنظيم الأنزلاق في محرك حثي ثلاثي الطور بأستخدام عاكس مصدر الجهد لمضمن عرض النبضة الجيبي

Authors: Lina J. Rashad --- Fadhil A. Hassan
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 12 Pages: 2392-2404
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Variable-Voltage Variable-Frequency control represents the mostsuccessful used method in speed control of 3-phase induction motor, which isimplemented by using PWM techniques. This paper proposes modeling andsimulation of sinusoidal PWM voltage source inverter as a VVVF A.C drive. Thedynamic model, simulation of 3-phase induction motor, and open loop speedcontrol system is proposed too. The PI closed loop controller of rotor slipregulation is illustrated as a traditional speed control method, which gives stableoperation behavior of motor speed in the constant torque region with settling time=0.5 sec and maximum overshot =20%, but unstable operation in the fieldweakening regions with steady state error =15%. The Artificial Neural Network(ANN) is going to be the modern type of speed controller. This paper proposesNARMA-L2 (Nonlinear Autoregressive-Moving Average) neural network as animproved Artificial Neural Network technique, and trained as a close loop slipregulation controller, which gives an ideal performance with settling and rise time= 0.18 sec, maximum overshot and steady state error less than 1% in differentspeed range and constant air gap flux, including the field weakening regions.

تمثل طريقة تغيير الجهد والتردد من أنجح الطرق المستخدمة في السيطرة على سرعةالمحرك الحثي الثلاثي الطور ، والتي تطبق بأستخدام تقنيات التضمين لعرض النبضة. يقدم هذاالبحث النموذج والتمثيل لعاكس مصدر الجهد لمضمن عرض النبضة الجيبي كسواقة مغير الجهدوالتردد. كما ويقدم أيضاُ النموذج والتمثيل للمحرك الحثي الثلاثي الطور مع مسيطر السرعة ذوالحلقة المفتوحة. كما ويقدم المسيطر التناسبي- التكاملي التقليدي كمسيطر الحلقة المغلقة علىسرعة الأنزلاق للجزء الدوار في المحرك، والذي قدم أداءمستقراً في منطقة ثبات العزم حيثكان زمن الوضع 0,5 ثانية وأقصى مدى أطلاق 20 % مع أداء غير مستقراً في مناطق أضعافالمجال مع خطأ في حالة الأستقرار 15 %. أن مسيطرات الشبكات العصبية الأصطناعية في كتقنية محسنة للشبكات (NARMA-L طريقها لتصبح المسيطرات العصرية، يقدم هذا البحث ( 2العصبية الاصطناعية والتي تُدرب كمسيطر الحلقة المغلقة على تنظیم الأنزلاق، والذي قدم أداءً مثالیاً فيمدى سرع مختلفة حیث كان زمن الأرتفاع وزمن الوضع یساوي 0,18 ثانیة وكان أقصى أطلاق ومقدارالخطأ في حالة الأستقرار أقل من 1% مع أستقرار لقیمة المجال المغناطیسي في الفجوه الھوائیة بضمنھاالمنطقة الضعیفة المجال .


Article
Particle Swarm Optimization for Adapting Fuzzy Logic Controller of SPWM Inverter Fed 3-Phase I.M.

Authors: Fadhil A. Hassan --- Lina J. Rashad
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2011 Volume: 29 Issue: 14 Pages: 2912-2925
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

According to the high performance demand of speed control of an induction motor, Fuzzy Logic Controller (FLC) gives superior behavior over wide range of speed variation. Fuzzy logic is a robust controller for linear and non-linear system, even if good mathematical representation of the system is not available. But, adaptingfuzzy controller parameters is very complex and depends on operator experience. Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm is proposed in this paper as an optimization technique for adapting centers and width of triangle inputs membership functions. The ordinary adapting method of FLC is represented too. Meanwhile, based on the concept of optimization, ways of defining the fitness function of thePSO including different performance criteria are also illustrated. The complete mathematical model and simulation of an induction motor and inverter are represented in this paper. The simulation results demonstrate that the proposed PSOFL speed controller realizes a good dynamic behavior of the I.M with very good speed tracking.


Article
Particle Swarm Optimization and Genetic Algorithm for Tuning PID Controller of Synchronous Generator AVR System

Authors: Fadhil A. Hassan --- Lina J. Rashad
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2011 Volume: 29 Issue: 16 Pages: 3256-3270
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Proportional Integral Derivative (PID) controllers are widely used inmany fields because they are simple and effective. Tuning of the PIDcontroller parameters is not easy and does not give the optimal requiredresponse, especially with non-liner system. In the last two decades manyintelligent optimization techniques were took attention of researchers like:Genetic Algorithm (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO) techniques. This paper represented the non-linear mathematical model and simulation of the synchronous generator with closed loop PID controller of AVR system. The traditional PID tuning technique is proposed as a point of comparison. Two of intelligent optimization techniques: PSO and GA are proposed in this paper to tune the PID controller parameters. The obtained results of the closed loop PSO-PID and GA-PID controller response to the unit step input signal shows excellent performance with respect to the traditional trial anderror tuning of the PID controller.


Article
A Novel Modified Space Vector Pulse Width Modulator Based on Artificial Neural Network for Z-Source Inverter

Authors: Majid K. Al-khatat --- Lina J. Rashad
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2016 Volume: 34 Issue: 9 Part (A) Engineering Pages: 1873-1887
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper proposes a novel modified space vector pulse width modulator based on Artificial Neural Network (ANN).This method overcomes the drawbacks of conventional DSP-based modulator in the z-source inverter. This generates timing signals without computations delay time, which increases the capability of using high switching frequency. Moreover, the proposed method overcomes the nonlinearity relationship between modulation index and the boosting factor during buck and boost regions.The simulation of the proposed system is fully evaluated for different operation condition. The schemes and training of the proposed neural networks are presented and examined with respect to conventional DSP-based method. Simulation results show excellent performance for both AC-side and DC-side of the Z-source inverter for different output voltages. In addition, the proposed ANN-based modulator operates very well in both buck and boost mode and overcomes the discontinuity of modulation index and the boosting factor. The voltage stress across the devices in the proposed method is less than of the conventional DSP-based method especially for high gain operation condition.


Article
A Novel Direct Control of Z-Source Inverter Based on Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System
السيطرة المباشرة على عاكس مصدر-الممانعة استناداً على نظام الأستدلال العصبي-الضبابي المكيّف

Authors: Majid K. Al-Khatat --- Lina J. Rashad
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2015 Volume: 33 Issue: 9 Part (A) Engineering Pages: 2066-2079
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper proposes a novel method for controlling the output DC-link voltage of the Z-source inverter foradjustable speed drive applications. An adaptive neuro-fuzzy controller is used to control the DC-link. The novelty of the proposed controller is the direct feedback from the DC-link, which is a discontinuous (chopped) signal, without any additional estimation or peak detection circuits. Where,this discontinuous feedback can't be used in conventional controllerswithout additional circuits. Design and simulation of the proposed control system are illustrated in this paper. Simulation results give excellent performance of the Z-source inverter with ripple free DC-link voltage. The robustness of the proposed intelligent controller is demonstrated for different output voltage commands. The response of the DC-link voltage, output AC voltage, AC current and speedfor 20% and 40% input voltage sag is investigated.

تقترح هذه الورقة طريقة جديدة للسيطرة على جهد وصلة-التيار المستمر(DC-link voltage)لعاكس مصدر الممانعة في تطبيقات مسواقات السرع المتغيرة. تم استخدام وحدة التحكم العصبي-الضبابي المكيف للسيطرة على جهد وصلة-التيار المستمر. الجديد بوحدة التحكم المقترحة هو استخدام التغذية الخلفية المباشرة من وصلة-التيار المستمر والتي تتصف بعدم الأستمرارية (متقطعة), وذلك بدون أي استخدام لدوائر تقييم او كشف عن الذروة. حيث ان هذه التغذية الخلفية غير المستمرة لايمكن أن تستخدم في المسيطرات التقليدية دون استخدام دوائر اضافية. في هذه الورقة تم توضيح التصميم والمحاكاة لنظام السيطرة المقترح. نتائج المحاكاة اعطت أداءً ممتازاً لعاكس مصدر-الممانعة مع جهد وصلة-التيار المستمر خالي من التموج. كما وتمت برهنة متانة وحدة التحكم الذكية المقترحة لمختلف اوامر انتاج الجهد الكهربائي. وتم تقصي استجابة جهد وصلة-التيار المستمر والجهد والتيار المتناوبين الناتجين والسرعة لأنخفاض بمقدار 20% و40% بجهد الأدخال.


Article
An Adaptive Fuzzy Inference System for 3-Phase Synchronous Generator Excitation Control
نظام الأستدلال الضبابي المكیّف للسیطرة على أثارة المولد التزامني ثلاثي الأطوار

Authors: Fadhil A. Hassan --- Lina J. Rashad --- Fatma H. Faris
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2010 Volume: 28 Issue: 20 Pages: 6050-6060
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper proposes the excitation system control of three phasesynchronous generator for improving the step response using an adaptive fuzzycontroller. The dynamic model and simulation of 3-phase synchronous generatorare proposed. The open loop voltage control responses under no-load and full-loadconditions are proposed too. The PI closed loop controller of excitation system isillustrated as a conventional control method, which gives an acceptable operationbehavior of synchronous generator terminal voltage. An adaptive fuzzy inferencesystem is proposed in this paper as a close loop controller, which gives an idealperformance in both of no-load and full-load conditions as compared with PIcontroller to control the 3-phase synchronous generator excitation system.Simulation results show the effectiveness of the proposed fuzzy controller schem.eWhich gives in fuzzy controller; rise time= 0.3 sec., overshot= 0%, settling time=0.3 sec., and steady state error= 0%. Whereas, in PI controller; rise time= 0.55sec., overshot= 20%, settling time= 2.8 sec., and steady state error= 0%.

یقدم ھذا البحث السیطرة على نظام الأثارة المغناطیسیة للمولد التزامني ثلاثي الأطواربأستخدام المسیطر الضبابي المكیّف لتحسین الأستجابة لأشارة الخطوة. كما ویقدم النموذجالدینامیكي والتمثیل الریاضي للمولد التزامني ثلاثي الاطوار. كما ویقدم أیضاً أستجابة الحلقةالمفتوحة للسیطرة على جھد المولد في ظروف اللاحمل والحمل الكامل. كما ویوضح البحثمسیطر الحلقة المغلقة التناسبي التكاملي كمسیطر تقلیدي لنظام الأثارة، والذي قدم أداءً مرضیاً لجھدالأخراج للمولد التزامني. كما ویقدم البحث نظام الأستدلال الضبابي المكیّف كمسیطر للحلقة المغلقةللنظام، والذي أعطى أداءً مثالیاً في السیطرة على نظام الأثارة للمولد التزامني ثلاثي الاطوار فيظروف اللاحمل والحمل الكامل مقارنةً مع المسیطر التناسبي التكاملي. وقد أظھرت نتائج التمثیلللنظام فاعلیة المسیطر الضبابي المقدم. حیث كانت النتائج للمسیطر الضبابي: زمن الأرتفاع= 0,3تانیة، التجاوز= 0%، زمن الوضع= 0,3 ثانیة، الخطأ في الحالة المستقرة= 0%. في حین كانأداء المسیطر التناسبي التكاملي: زمن الأرتفاع= 0,55 ثانیة، التجاوز= 20 %، زمن الوضع = 2,8.% تانیة، الخطأ في الحالة المستقرة=

Listing 1 - 9 of 9
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (9)


Language

English (9)


Year
From To Submit

2016 (1)

2015 (1)

2012 (1)

2011 (2)

2010 (4)