research centers


Search results: Found 3

Listing 1 - 3 of 3
Sort by

Article
Performance Comparison of Two Estimators for Two-Phase Permanent Magnet Synchronous Motor
مقارنة اداء مخمنين لمحرك تزامني ذو طورين وذات مغانيط دائمية

Author: Dr. Amjad J. Humaidi . امجد جليل حميد
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2011 Volume: 14 Issue: 1 Pages: 46-60
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents and compares the performance of two Kalman filter schemes, the discrete extended Kalman filter (EKF) and unscented Kalman filter (UKF) for estimating the states (winding currents, rotor speed and rotor angular position) of two-phase Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM). Estimating the states of the system is performed by propagating the mean and covariance of the state distribution. For linear systems, the general recursive Kalman filter algorithm based on MMSE (minimum mean squared error) is the straightforward estimation technique to be implemented. For nonlinear systems, extended Kalman filter (EKF) is considered to be the best nonlinear estimator. The EKF is based on linearizing the state and output equations at every sampling instant. Therefore, this estimator requires continuously computation of the Jacobian matrix. The unscented Kalman filter (UKF) is based on implementation of the unscented transformation (UT) to the nonlinear state distribution (motor model). The UT uses the intuition that it is easier to approximate a probability distribution than it is to approximate an arbitrary nonlinear function or transformation. Apply this intuition to motor model, a set or cloud of points are generated around each state of motor model with specified sample mean and sample covariance. The nonlinear function (PMSM model) is applied to each of these points in turn to yield a transformed sample, and the predicted mean and covariance are calculated from the transformed sample. Based on predicted mean and covariance the UKF recursive algorithm can be developed. The performance comparisons are based on standard deviation estimation errors of both estimators and the time computation effort required execute the algorithms of both filters. The simulated results show that the UKF gives best estimates at motor low speed, while its estimation performance degrade at high motor speed. On the other hand, the EKF shows bad estimation characteristics at low frequency and it yields good estimates at high source frequency. However,, the EKF algorithm keeps lower time computation effort over wide range of rotor speed than that required to execute the UKF software for the same range of source frequency. The PMSM motor model and the algorithms of both filters are built in Matlab package using S-function capability and scalar control strategy are used to account for constant stator magnetizing flux.

يقدم البحث نموذجين من مرشحات كالمان ((Kalman Filters؛ وهما مرشح كالمان المعدل (Extended Kalman Filter) ؛ و((unscented Kalman filter وذلك لتخمين متغيرات المنظومة (states) وتشمل تيارات ملفات المجال، وزاوية والسرعة الزاوية للجزء الدوار (rotor). يعتمد مرشح كالمان المعدل في تخمين المتغيرات على تحويل ألانموذج اللاخطي الى أنموذج خطي. لذلك من الضروري حساب مصفوفة جاكوبين (Jaccobian Matrix) في كل لحظة زمنية. بينما يعتمد ((unscented Kalman filter على توليد عينات من النقاط بطريقة معينة يمكن استخدامها لغرض حساب المتوسط الحسابي (mean) والتباين ((covariance للمتغيرالعشوائي ذو توزيع ((Gaussian، حيث يتم تمرير هذه النقاط بالانموذج اللاخطي للمنظومة وايجاد، مرة اخرى، المتوسط الحسابي (mean) والتباين ((covariance لناتج خرج هذه النقاط لدرجة دقة تصل الى حدين فقط من متوالية تيلر (Taylor series). اثبت النتائج ان (UKF) يتميز باداء عالي للتخمين في حالة السرع الواطئة للجزء الدوار، بينما يتفوق اداء (EKF) في حالة السرع العالية للمحرك التزامني. وكذلك فان الزمن المستغرق لتنفيذ خوارزمية (EKF) هي اقل من الزمن المطلوب لتنفيذ خوارزمية (UKF) ولجميع مديات السرع للمحرك التزامني


Article
Enhancement of Linear Induction Motor Performance Using Indirect Field–Oriented Voltage Control
تحسین أداءالمحرك الحثي الخطي بِّاستخدام تقنیات المجال الموجھ غیر المباشر لمسیطر الفولتیة

Authors: Adil Hameed Ahmed --- Hydier yosife Abd
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 12 Part (A) Engineering Pages: 2381-2391
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, the mathematical model of linear induction motor (LIM) hasbeen described and the dynamic behaviors have been simulated taking into account the end effects. Firstly, the validity of the LIM model is verified by considering its open loop characteristics; where both no-load and load changed are included. Secondly, a scalar control has been suggested and its robustness against variation of parameters is examined. Finally, the vector control with indirect field orientedcontrol has been included and its simulated results are compared to those of scalar control to show the effectiveness of both control schemes on the robustness measure of LIM behavior. The sophistication and complexity of speed controller is beyond the scope of the work, therefore, a conventional controller based on Proportional Integral (PI) action is sufficient for the present work. The LIM responses such asthrust force, velocity, currents and voltages are simulated and outputted using MATLAB/SIMULINK package (R2010a).


Article
MASTER-SLAVES SPEED SYNCHRONIZATION OF TRIPLE 3-PHASE INDUCTION MOTORS USING PI AND PID CONTROL METHODS
مزامنة سرعة ثلاث محركات حثية ثلاثية الطور)السيد/التوابع( بأستخدام طريقتي التحكم الكسب التكاملي و الكسب التكاملي التفاضلي

Author: Suroor M. Dawood سرور مؤيد داود
Journal: KUFA JOURNAL OF ENGINEERING مجلة الكوفة الهندسية ISSN: 25230018 Year: 2017 Volume: 8 Issue: 3 Pages: 21-45
Publisher: University of Kufa جامعة الكوفة

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents two methods used for three closed loop speed controller of Variable- Voltage Variable-Frequency (VVVF) triple 3-phase Induction Motors (IMs) master/slaves system. A dynamic d-q model of a 3- phase IM in state space form and its computer simulation in MATLAB/SIMULINK software package are described. The two different methods of speed control which are used to improve the performance of three IMs drive system are named as conventional PI controller and PID controller. For PID speed controller, simulation results clearly show that the response of the system is superior compared to PI speed controller in terms of rise time, settling time, accuracy and steady state error. The design, analysis, and speed responses of the system obtained under both controllers have been simulated, studied and compared using MATLAB/Simulink environment for different operating conditions such as sudden change in reference speed and load torque. The simulation results showed good synchronization between the master and the slave IMs with suitable tracking error.

هذا البحث استعرض طرقتين استخدمتا للسيطرة على سرعة نظام مغلق الحلقة متغير الجهد والتردد لثلاثة محركات حثية ثلاثية الطور D )السيد/التوابع). تم تمثيل النموذج الديناميكي - للمحرك الحثي الثلاثي الطور بشكل فضاء الحالة و نتائج Q المحاكاة له بأستخدام حزمة البرامجيات . طريقتي التحكم بالسرعة اللتين استخدمتا لتحسين MATLAB/SIMULINK اداء نظام سوق ثلاثة محركات حثية تسميان متحكم الكسب التقليدي التكاملي ومتحكم الكسب التكاملي التفاضلي. بدا واضحا من نتائج المحاكاة ان استجاب النظام لمتحكم السرعة التناسبي التكاملي التفاضلي كانت افضل مقارنة لمتحكم التناسب التكاملي من حيث زمن الصعود, زمن الاستقرار, الدقة وخطأ الحالة المستقرة. تصميم, تحليل, استجابات سرع النظام لكلا المتحكمين لظروف تشغيل مختلفة مثل التغير المفاجئ MATLAB/SIMULINK تمت محاكاتها, دراستها ومقارنتها بأستخدام بيئة في السرعة المرجعية وتحميل عزم الدوران. وأظهرت نتائج المحاكاة مزامنة جيدة بين سيد وتابع المحركات الحثية مع تتبع مناسب للخطأ.

Listing 1 - 3 of 3
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (3)


Language

English (2)

Arabic and English (1)


Year
From To Submit

2017 (1)

2013 (1)

2011 (1)