research centers


Search results: Found 22

Listing 1 - 10 of 22 << page
of 3
>>
Sort by

Article
Improvement of Output Displacement of Servo Pneumatic System using Fuzzy PI Controller
تصميم مسيطر مضبب متناسب _ متكامل للمنظومات الهوائية المؤازرة

Authors: Mohammed Y. Hassan --- Majid A. Oleiwi --- Shaimaa Mahmood Mahdy
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2009 Volume: 27 Issue: 13 Pages: 2496-2508
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Pneumatic systems are widely used in industrial automation for theiradvantages such as speed of motion, low cost of maintenance, safe operation and high power/ weight ratio, cleanliness, simplicity of operation as compared with other systems such as hydraulic and electro - mechanical technologies. In this work, a fuzzy PI controller is designed for improving the output displacement of the servo pneumatic system, in order to improve the position transient response. The aim of tuning is to reach minimum steady state error in the output displacement and also to compensate the effect of applyingdifferent types of external load forces. The parameters of the controller are tuned using a trial and error method. A comparison between the results of using Fuzzy PI controller and the PID controller showed that the Fuzzy PI controller has improved the maximum error ratio in position up to 45 % by adding a fixed external load force and up to 19 % by adding variable external load force with highcompensation for the effects of any external load force.

لقد أصبحت أنظمة الهواء و دوائرها أكثر انتشارا واستعمالا في الأجهزةالصناعية لعدة فوائد : سرعة الحركة و قلة تكلفة الصيانة و أمان و علو نسبة القدرة إلى الوزن ونظافة الاستعمال وسهولة في عملية المقارنة مع أنظمة أخرى مثل أنظمة الهيدروليك و أنظمة الكهروميكانيك . ان استخدامات الأنظمة الهوائية و تطبيقاتها في عدة مجالات منها : في بعض الاجهزة الطبية و الروبوت , كذلك تدخل في المعامل المصنعة للحديد والخشب و البلاستك ... الخ . بالرغم من ان استخدام الانظمة الهوائية في تطبيقات السيطرة على الموقع تواجه صعوبة وتوعز هذه الصعوبة إلى التأثيرات اللاخطية في أنظمة الهواء . وقد تم في هذا البحث تصميم وتنغيم المسيطر المضبب لأجل تحسين دقة المواقع اللحظية والوصول إلى ( Fuzzy PI ) المتناسب – المتكامل اقل نسبة خطأ للاستقرار في الموقع وكذلك لتعويض تأثير تسليط أي حمل خارجي , مع العلم إن عوامل كلا من المسيطرين قد نغمت باستخدام طريقة المحاولة والخطأ . ولغرض المقارنة تم تصميم وتنغيم نوع اخر من المسيطرات كالمسيطر و تمت المقارنة بين نتائج استعمال كلا من , (PID) المتناسب – المتكامل – المتفاضل قد حسن نسبة الخطأ للدائرة ( Fuzzy PI) المسيطرين و قد بينت المقارنة أن المسيطر بإضافة حمل خارجي ثابت إلى 45 % و بإضافة حمل خارجي متغير . % مع تعويض واضح لتأثير إضافة الأحمال الخارجية إلى 19


Article
THE EFFECT OF MAIN NONLINEARITIES ON SERVO

Author: Shaima A. Mahdi
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2009 Volume: first conf./ eng. coll. Issue: A Pages: 119-134
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

Servo systems are indispensable in modern industry. For example, they arewidely used in robotics, electrical vehicles and automated factories. Therefore, thestudy of the stability of the system and its response to linear and nonlinear elements isan important control system problem. This paper focuses on determination of servosystem transfer function and the effect of the main nonlinearities on its stability bydeveloping an algorithm for the system and simulating using MATLAB. The algorithmused is the describing function algorithm and its analysis ,since it is one of the methods used to analyze nonlinear systems stability.


Article
Controlling a Nonlinear Servo Hydraulic System Using PID Controller with a Genetic Algorithm Tool
السیطرة على النظام الغیر الخطي الھیدرولیكي باستخدام المسیطر التناسبي- التكاملي- التفاضلي مع أداة التحكم الخوارزمیة الجینیة

Author: Shaymaa Mahmood Mahdi*
Journal: IRAQI JOURNAL OF COMPUTERS,COMMUNICATION AND CONTROL & SYSTEMS ENGINEERING المجلة العراقية لهندسة الحاسبات والاتصالات والسيطرة والنظم ISSN: 18119212 Year: 2012 Volume: 12 Issue: 1 Pages: 42-52
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The purpose of this paper is to present the modeling and simulation of a servohydraulic system. Hydraulic systems are broadly used in the industry due to theirability to adapt to a wide range of purposes and their proven robustness. First wedevelop a mathematical model to obtain the system responses. These responsesrepresent the response of the servo hydraulic system with a sinusoidal input.Secondly, we design a PID controller in order to improve the position transientresponse and reach minimum steady state error in the output displacement. Then, weuse Genetic Algorithm technique to find the best (KP, KI and KD) gains for PIDcontroller to enhance the output of the servo hydraulic system.The results have showed a higher improvement of the servo hydraulic systemresponse with minimizing the steady state error after using the PID controller gainsobtained from the Genetic Algorithm technique.

ان الغرض من ھذا البحث ھو تقدیم النمذجة والمحاكاة لأجھزة النظام الھیدرولیكي وذلك لاستخدام الأنظمةالھیدرولیكیة في نطاق واسع في الصناعة نظرا لقدرتھا على التكیف مع مجموعة واسعة من الأستخداماتومتانتھا المؤكدة. یحاكى النظام الحقیقي بتطویر نموذج ریاضي للحصول على استجابات النظام. ھذه الردودتمثل استجابة النظام الھیدرولیكي مع أجھزة الادخال الجیبیة. ثم نقوم بتصمیم مسیطر تناسبي- تكاملي- تفاضليمن أجل تحسین استجابات النظام ثم محاولة تحسین استجابات النظام للوصول الى دقھ اكبر وذلك بأستخدمخوارزمیة التقنیة الوراثیة للعثور على أفضل متغیرات المسیطر التناسبي- التكاملي- التفاضلي .النتائج تظھر تحسن في دقة المواقع اللحظیة واستجابة النظام الھیدرولیكي مع الوصول إلى اقل نسبة خطأبعد استخدام متغیرات المسیطر التناسبي- التكاملي- التفاضلي الذي تم الحصول علیھا من تقنیة الخوارزمیةالوراثیة.


Article
Tuning of a PID Controller by Bacterial Foraging Algorithm for Position Control of DC Servo Motor

Author: Manal H. Jasim
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2018 Volume: 36 Issue: 3 Part (A) Engineering Pages: 287-294
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Controlling the position of Direct Current servo motor is the first aim of this paper, by Bacterial Foraging Algorithm (BFA), the best Proportional – Integral - Derivative (PID) controller parameters were obtained through Mat-Lab application, including the simulation and modeling of Direct Current servo motor, BFA controller and conventional PID Controller as benchmark to the performance of BFA. Proportional – Integral - Derivative controller is a closed loop system, the error made by the Direct Current motor was corrected and determine the correct position to the desired point were controlled By integrating the Proportional – Integral - Derivative controller. Kp, Ki and Kd parameters was tuned to the find best values, which make the Direct Current Motor reached quickly the accurate position without any mistake.

Keywords

DC servo motor --- position control --- PID --- BFA.


Article
Positively Invariant Sets in Sliding Mode Control Theory with Application to Servo Actuator System with Friction*

Author: Dr. Shibly Ahmed AL-Samarraie**
Journal: IRAQI JOURNAL OF COMPUTERS,COMMUNICATION AND CONTROL & SYSTEMS ENGINEERING المجلة العراقية لهندسة الحاسبات والاتصالات والسيطرة والنظم ISSN: 18119212 Year: 2010 Volume: 10 Issue: 1 Pages: 121-134
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract:In this paper two invariant sets are derived for a second order nonlinear affine system using a sliding mode controller. If the state started in these sets, it will not leave it for all future time. The invariant set is found function to the initial condition only, from which the state bound is estimated and used when determining the gain of the sliding mode controller. This step overcomes an arithmetic difficulty that consists of calculating suitable controller gain value that ensures the attractiveness of the switching manifold. Also, by using a differentiable form for the approximate signum function in sliding mode controller formula, the state will converge to a positively invariant set rather than the origin. The size of this set is found function to the parameters that can be chosen by the designer, thus, it enables us to control the size of the steady state error. The sliding mode controller is designed to the servo actuator system with friction where the derived invariant sets are used in the calculation of the sliding mode controller gain. The friction model is represented by the major friction components; Coulomb friction, the Stiction friction, and the viscous friction. The simulation results demonstrate the rightness of the derived sets and the ability of the differentiable sliding mode controller to attenuate the friction effect and regulate the state to the positively invariant set with a prescribed steady state error.

الخلاصة:في هذا البحث تم إشتقاق مجموعتين من المجاميع الامتغيرة لمنظومة ديناميكية لاخطية من الدرجة الثانية مسيطر عليها بواسطة منظومة المسيطر المنزلق. في هذه المجاميع إذا نشأ متغير الحالة بداخلها فسوف لن يغادرها أبدا. وجدت المجموعة الامتغيرة دالة للشروط الإبتدائية فقط والتي يمكن منها تخمين المحدد لمتغير الحالة و إستخدامه في حساب معامل المسيطر المنزلق. هذه الخطوة تمكننا من تجاوز صعوبة حسابية متمثلة بقيمة هذا المعامل والذي يضمن جاذبية سطح التحول (switching manifold). أيظا إن إستخدام دالة تقريبية قابلة للإشتقاق لدالة الإشارة (signum function) سيجعل متغير الحالة يقترب ويبقى في مجموعة لامتغيرة بدلا من نقطة الأصل. إن حجم هذه المجموعة يمكن إختياره من قبل المصمم وهو ما يعني قابلية التحكم بمقدار الخطأ الدائمي. صمم المسيطر المنزلق لمنظومة الدافع المؤازر (servo actuator) بوجود الإحتكاك حيث تم إستخدم المجموعة الامتغيرة لحساب معامل المسيطر المنزلق. تم تمثيل الإحتكاك (النموذج الرياضي) بعناصر الإحتكاك الرئيسية: إحتكاك Coulomb , إحتكاك Stiction والإحتكاك اللزج. إن نتائج المحاكات بينت صحة المجاميع الامتغيرة التي تم إشتقاقها و قدرة المسيطر المنزلق في تقويض وإضعاف تأثير الإحتكاك وأيظا أظهرت قدريه على قيادة متغير الحالة الى المجموعة الامتغيرة والتي تم فيها تحديد مقدار الخطأ الدائمي مسبقا.


Article
Design and Simulation of Proportional-Derivative Controller of A Servo Systems Based on Fuzzy Logic and Hybrid Fuzzy Neural

Author: Laith Ali Abdul-Rahaim
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2012 Volume: 20 Issue: 1 Pages: 243-257
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

In the past few years, fuzzy-rule-based modeling has become an active research field because of its good merits in solving complex nonlinear system identification and control problems. A servo system (SS) is a class of a nonlinear position system that needs to be positioned accurately and fastly on a commanded position. The strategy followed in this paper in designing digital controller for such system; first building a neuro-model that represents the open loop servo system. This is accomplished by sufficiently collecting input-output data and used it off-line to build the neural network that will represent the plant for the second design stage. Second design fuzzy controller through NN simulation to reach the required closed –loop behavior. The design technique is based on the adjustment of the scale factors, rule base and membership functions of the controller; it and was accomplished by fine tuning and heuristic corrections linked to the knowledge of the process to be controlled. For the specified plant, there are certain parameters, which produce a well-controlled response.

أصبحت النمذجة المعتمدة على استخدام قواعد البيانات الضبابية (fuzzy rule base ) من المجالات الفعالة وذلك بسبب مميزاتها الجيدة في حل معضلات السيطرة والتعرف على معلمات المنظومة غير خطية. أن منظومة المؤازرة هي نوع من أنواع المنظومات الغير خطية والتي تتطلب السيطرة على خرج المنظومة، الموقع المطلوب بدقة وسرعة عالية. إن الإستراتيجية المعتمدة في هذا البـحث لتصميم المسـيطر الرقمي الضبابي (controller digital fuzzy logic) للسيطرة على منظومة المؤازر تعتمد على اولا": بناء نموذج عصيبي (neuro-model ) والذي يمثل المنظومة المؤازرة المفتوحة (open-loop s.s) ويتطلب ذلك معرفة بيانات الإدخال والإخراج لتلك المنظومة، حيث تستخدم تلك البيانات لبناء شبكة عصيبية منفصلة (off-line) لتمثيل المنظومة (plant) لمرحلة التصميم اللاحقة. ثانيا": تصميم المسيطر الضبابي من خلال التمثيل باستخدام الحاسوب للحصول على الاستجابة المطلوبة للدارة المغلقة ( closed-loop). تعتمد تقنية التصميم على تنظيم عوامل القياس (scale factors) والدوال العضوية (membership functions ) للمسيطر الذي تم بـناءه باستـخدام التنغـيم الدقـيق والتصـحيحات المـؤرخة (heuristic corrections ) المرتبطة بمعرفة النظام المراد السيطرة عليه. ومن الجـدير بالذكر أن لكل منظومة هنـاك معلمات خاصة تحقق الاستجابة المطلوبة.


Article
Design and Simulation of Proportional-Derivative Controller of A Servo Systems Based on Fuzzy Logic and Hybrid Fuzzy Neural

Author: Laith Ali Abdul-Rahaim
Journal: Journal of University of Babylon مجلة جامعة بابل ISSN: 19920652 23128135 Year: 2012 Volume: 20 Issue: 1 Pages: 243-257
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

In the past few years, fuzzy-rule-based modeling has become an active research field because of its good merits in solving complex nonlinear system identification and control problems. A servo system (SS) is a class of a nonlinear position system that needs to be positioned accurately and fastly on a commanded position. The strategy followed in this paper in designing digital controller for such system; first building a neuro-model that represents the open loop servo system. This is accomplished by sufficiently collecting input-output data and used it off-line to build the neural network that will represent the plant for the second design stage. Second design fuzzy controller through NN simulation to reach the required closed –loop behavior. The design technique is based on the adjustment of the scale factors, rule base and membership functions of the controller; it and was accomplished by fine tuning and heuristic corrections linked to the knowledge of the process to be controlled. For the specified plant, there are certain parameters, which produce a well-controlled response

أصبحت النمذجة المعتمدة على استخدام قواعد البيانات الضبابية (fuzzy rule base ) من المجالات الفعالة وذلك بسبب مميزاتها الجيدة في حل معضلات السيطرة والتعرف على معلمات المنظومة غير خطية. أن منظومة المؤازرة هي نوع من أنواع المنظومات الغير خطية والتي تتطلب السيطرة على خرج المنظومة، الموقع المطلوب بدقة وسرعة عالية. إن الإستراتيجية المعتمدة في هذا البـحث لتصميم المسـيطر الرقمي الضبابي (controller digital fuzzy logic) للسيطرة على منظومة المؤازر تعتمد على اولا": بناء نموذج عصيبي (neuro-model ) والذي يمثل المنظومة المؤازرة المفتوحة (open-loop s.s) ويتطلب ذلك معرفة بيانات الإدخال والإخراج لتلك المنظومة، حيث تستخدم تلك البيانات لبناء شبكة عصيبية منفصلة (off-line) لتمثيل المنظومة (plant) لمرحلة التصميم اللاحقة. ثانيا": تصميم المسيطر الضبابي من خلال التمثيل باستخدام الحاسوب للحصول على الاستجابة المطلوبة للدارة المغلقة ( closed-loop). تعتمد تقنية التصميم على تنظيم عوامل القياس (scale factors) والدوال العضوية (membership functions ) للمسيطر الذي تم بـناءه باستـخدام التنغـيم الدقـيق والتصـحيحات المـؤرخة (heuristic corrections ) المرتبطة بمعرفة النظام المراد السيطرة عليه. ومن الجـدير بالذكر أن لكل منظومة هنـاك معلمات خاصة تحقق الاستجابة المطلوبة.


Article
Improving the Response of Electromagnetic Servo Relay Drives (ESRD) Using PID Comp. and Multi-level Voltages

Author: Saad A-R. Makki
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2012 Volume: 16 Issue: 4 Pages: 206-219
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

Electromagnetic Servo Relay Drive (ESRD) devices are small, simple and reliable devices. Special types of ESRD Utilizing Pulse Width Modulation (PWM) technique to input driving voltage are used in guidance and control systems. In this Paper a simulation, using MATLAB and Simulink were performed. To improve the rising time and time response of the mechanical armature angular position, the input voltage has been selected to do that. Two techniques have been proposed, first is the PID compensator and second is the reshaping / reforming the input pulse voltage. The effects on the different system parameters has been declared and discussed in addition to the comparison between the two used methods. Results show that the 2nd method is more effective and give an improvement in star sting and rising time by about 20% compared with 6% improvement in 1st method. The second method shows an increment in power consumption which lead in heat dissipation.

ان ادوات القيادة السرفوية ذات مبدأ الرلي الكهرومغناطيسي(ESRD) هي ادوات صغيرة و بسيطة وذات معولية (اعتمادية). هنالك نوع خاص من الـ (ESRD) يستخدم مبدأ التحميل بعرض النبضة (PWM) يجد له تطبيق في منظومات السيطرة والتوجيه. تم استخدام برامج محاكات ماثلاب والسميلنك MATLAB and Simulink. لأجل تحسين زمن الصعود وزمن الاستجابة للخرج الزاوي للذراع المتحرك وان الدخل الفولتي قد اختير لتحقيق ذلك. لقد تم أستخدام اسلوبين, الاسلوب الاول تم عن طريق استخدام معوض نوع PID والاسلوب الثاني هو باعادة تشكيل / تغيير شكل دخل الفولتية النبضية. تم مناقشة وايجاد التأثيرات على معالم المنظومة المختلفة بالاضافة الى ايجاد مقارنة بين الطريقتين المستخدمتين. اظهرت النتائج بان الطريقة الثانية اكثر فعالية وتعطي تحسين في زمن البدء وزمن الصعود مقداره 20% مقارنة مع 6% تحسين في الطريقة الاولى. اظهرت الطريقة الثانية مساوئ في زيادة القدرة المستهلكة وبالتالي زيادة الحرارة المتبددة.


Article
Sliding Mode Control for Electro-Hydraulic Servo System

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract – This paper deals with the problem of designing a robust controller for theelectro-hydraulic position servo system (EHPSS). The sliding mode control designmethodology is utilized here to design a robust controller with respect to systemparameters uncertainty. Because the relative degree of the mechanical sub-system withrespect to hydraulic force


Article
PI-like Fuzzy Logic Position Controller Design for Electro-hydraulic Servo-actuator Based on Particle Swarm Optimization and Artificial Bee Colony Algorithms
تصميم مسيطر موقع ضبابي منطقي من نوع PI للصمام الكهربائي الهيدروليكي باستخدام خوارزمية سرب الجسيمات وخوارزمية مستعمرات النحل الاصطناعي

Author: Zeyad A. Karam زياد عبدالواحد كرم
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2016 Volume: 19 Issue: 2 Pages: 395-406
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

Electrohydraulic servo actuator mathematical model is one of the highly nonlinear hydraulic models. Electrohydraulic servo actuators used by aerospace, industrial and robotics applications for which accurate and fast performance are required in the presence of large loads or external disturbances. A servo actuator is made of a hydraulic cylinder or rotary actuator that is closely connected to an electrohydraulic servo actuator. This work focuses on modeling and simulation of electrohydraulic servo actuator that used for position control of the flight surface in a military aircraft with presence of external forces. PI-like Fuzzy Logic position intelligent Controller (FLC) is designed and simulated to control the actuator desired position during a specified time with minimum steady state error, settling time and oscillations in position response. This controller is implemented by using MATLAB Simulink and it has a settling time of 0.168 (sec). By comparison with reference [3], which has settling time of 0.341 (sec), there is enhancement by using the proposed controller in settling time about 50.733%. In addition, there is a small fluctuation around the desired position because the controller of mentioned reference does not compensate the force effect and nonlinearities in the actuator model. Particle Swarm Optimization (PSO) and Artificial Bee Colony (ABC) algorithms are used for tuning the gains of the PI-like Fuzzy Logic position Controller to satisfy the minimization in position error at the presence of the external force. The results show that the performance of ABC is more efficient than of PSO algorithm, because the trials by PSO have minimal fitness of 0.0008, but by ABC the minimal fitness achieved is 0.00072.

نموذج الصمام الكهربائي الهيدروليكي المؤازر هو نموذج رياضي غير خطي للغاية ويستخدم في منظومات الطيران والفضاء وفي التطبيقات الصناعية والانظمة الروبوتية التي تحتاج سرعة ودقة في الاداء اثناء وجود حمل عالي واضطرابات خارجية. الصمام المؤازر يتكون من اسطوانة هيدروليكية او متحكم دوار يثبت للصمام الكهربائي الهيدروليكي.هذا العمل يشتمل على نمذجة ومحاكاة الصمام الكهربائي الهيدروليكي المؤازر للسيطرة على مستوى الطيران في طيارة عسكرية عن طريق السيطرة على موقع حركة جناح الطائرة بواسطة الصمام وبوجود قوة الدفع الخارجية. تم استخدام مسيطر ذكي ضبابي منطقي من نوع PI صمم لتتبع الموقع المطلوب التحرك له من قبل الصمام خلال زمن محدد واقل خطأ بالموقع واقل زمن استقرار واقل ذبذبة ممكنة. تم بناء المسيطر باستخدام محاكاة برنامج الماتلاب. وكانت نتيجة زمن استقرار الاستجابة بهذا المسيطر هي 0.168 ثانية مقارنة مع المسيطر المستخدم في المصدر رقم [3] بزمن استقرار 0.341 ثانية، حيث وجدت نسبة تحسين بزمن الاستقرار في المسيطر المقترح وهي 50.733%. أيضا توجد نسبة من التذبذب في المسيطر المستخدم في المصدر المذكور بسبب عدم استخدام مسيطر قادر على التعامل مع الأنظمة الغير خطية. تم استخدام خوارزمية سرب الجسيمات وخوارزمية مجمعات النحل الاصطناعية لإيجاد أفضل المعايير لمسيطر الموقع الضبابي المنطقي نوع PI للحصول على اقل نسبة خطأ مع الموقع المطلوب بوجود تأثير القوة الخارجية على جناح الطائرة. النتائج بينت ان اداء خوارزمية مجمعات النحل الاصطناعي أفضل من اداء خوارزمية سرب الجسيمات في تعيير المسيطر للحصول على اقل نسبة خطأ في الموقع واقل زمن استقرار واقل تذبذب حركي. حيث كانت نسبة صلاحية التعيير مع خوارزمية سرب الجسيمات هي 0.0008 ومع خوارزمية مجمعات النحل الاصطناعية هي 0.00072.

Listing 1 - 10 of 22 << page
of 3
>>
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (22)


Language

English (21)


Year
From To Submit

2019 (1)

2018 (4)

2017 (4)

2016 (2)

2015 (1)

More...