ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA DỰA TRÊN MẠNG NƠ-RON MỜ HỒI QUY | Khoa | TNU Journal of Science and Technology

ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA DỰA TRÊN MẠNG NƠ-RON MỜ HỒI QUY

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 17/12/21                Ngày hoàn thiện: 19/04/22                Ngày đăng: 21/04/22

Các tác giả

1. Đào Huỳnh Đăng Khoa, Trường Đại học Cần Thơ; VNPT Cần Thơ
2. Sử Hồng Thạnh, Trường Đại học Cần Thơ; VNPT Cần Thơ
3. Nguyễn Chí Ngôn Email to author, Trường Đại học Cần Thơ

Tóm tắt


Động cơ không đồng bộ 3 pha có vai trò quan trọng, không thể thiếu trong truyền động điện công nghiệp. Tuy nhiên, các bộ điều khiển thông dụng hiện nay với tham số cố định đã tỏ ra kém linh hoạt để thích ứng với điều kiện công nghiệp khắc nghiệt. Nghiên cứu này đề xuất giải pháp dùng mạng nơ-ron mờ hồi quy để khắc phục hạn chế trên. Theo đó, bộ điều khiển PID kinh điển được kết hợp với bộ điều khiển giám sát dùng mạng nơ-ron mờ hồi quy để chỉnh định đáp ứng của hệ thống. Kết quả mô phỏng cho thấy, với cùng bộ tham số, khi bộ điều khiển PID chạy độc lập nó cho đáp ứng có độ vọt lố cao. Tuy nhiên, khi kết hợp với bộ điều khiển giám sát dùng mạng nơ-ron mờ hồi quy thì đáp ứng của đối tượng không xuất hiện vọt lố nữa. Kết quả kiểm nghiệm cho thấy nhờ giải thuật huấn luyện trực tuyến mà bộ nhận dạng mô hình đối tượng và bộ điều khiển dùng mạng nơ-ron mờ hồi quy đã giám sát và thích ứng kịp thời với sự thay đổi của đối tượng như tác động của nhiễu và sự thay đổi đột ngột của tải, từ đó, chúng góp phần điều chỉnh tín hiệu điều khiển phù hợp hơn, khắc phục được hạn chế về việc cố định tham số của bộ điều khiển PID truyền thống.

Từ khóa


Huấn luyện online; Điều khiển giám sát; Điều khiển PI; Động cơ không đồng bộ; Mạng nơ-ron mờ hồi quy

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo


[1] M. S. Aspalli, R. Asha, and P. V. Hunagund, "Three phase induction motor drive using IGBTs and constant V/F method," Inter. J. of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering, vol. 1, no. 5, pp. 463-469, 2012.

[2] H. Henao et al., "Trends in Fault Diagnosis for Electrical Machines: A Review of Diagnostic Techniques," IEEE Industrial Electronics Magazine, vol. 8, no. 2, pp. 31-42, 2014, doi: 10.1109/MIE.2013.2287651.

[3] R. Kanti, "Speed Control of Three-Phase Induction Motor using FPGA," International Journal for Scientific Research and Development, vol. 2, pp. 207-209, 2015.

[4] J. Lepka and P. Stekl, "3-Phase AC Induction Motor Vector Control Using a 56F80x, 56F8100 or 56F8300 Device - Design of Motor Control Application," ed: Freescale Semiconductor, 2005.

[5] H. Hartono, R. I. Sudjoko, and P. Iswahyudi, "Speed Control of Three Phase Induction Motor Using Universal Bridge and PID Controller," Journal of Physics: Conference Series, vol. 1381, p. 012053, 2019, doi: 10.1088/1742-6596/1381/1/012053.

[6] A. Idoko, I. Thuku, S. Musa, and C. Amos, "Design of Tuning Mechanism of PID Controller for Application in three Phase Induction Motor Speed Control," International Journal of Advanced Engineering Research and Science, vol. 4, no. 11, pp. 138-147, 2017, doi: 10.22161/ijaers.4.11.21

[7] K. P. Basu and S. Yusuf, "A Novel Method of Starting a 3-Phase Induction Motor with One Phase Out from the Source of Supply," The International Journal of Electrical Engineering & Education, vol. 36, no. 1, pp. 25-30, 1999, doi: 10.7227/IJEEE.36.1.3.

[8] H. Aziri, F. A. Patakor, M. Sulaiman, and Z. Salleh, "Simulation of three-phase induction motor drives using indirect field oriented control in PSIM environment," AIP Conference Proceedings, vol. 1883, no. 1, p. 020045, 2017, doi: 10.1063/1.5002063.

[9] V. T. Pham, Q. T. Nguyen, T. L. Nguyen, M. T. Nguyen, and A. T. Nguyen, "Modelling of the three-phase induction motor with changes in motor parameters," J. of Transportation Science and Technology, Hanoi University of Industry, no. 48, pp. 21-25, 2018.

[10] K. Zeb, Z. Ali, K. Saleem, W. Uddin, M. A. Javed, and N. Christofides, "Indirect field-oriented control of induction motor drive based on adaptive fuzzy logic controller," Electrical Engineering, vol. 99, no. 3, pp. 803-815, 2017, doi: 10.1007/s00202-016-0447-5.

[11] G. Lamas, J. E. Syllignakis, and E. Karapidakis, "The Study and Evaluation of the 3phase Induction Motor Controlled by an Inverter to Identify Power Losses and Energy Saving," 2016.

[12] A. R. Al-Ali, M. M. Negm, and M. Kassas, "A PLC based power factor controller for a 3-phase induction motor," in Conference Record of the 2000 IEEE Industry Applications Conference. Thirty-Fifth IAS Annual Meeting and World Conference on Industrial Applications of Electrical Energy (Cat. No.00CH37129), 2000, vol. 2, pp. 1065-1072, doi: 10.1109/IAS.2000.881964.

[13] F. Lftisi, G. H. George, A. Aktaibi, C. B. Butt, and M. A. Rahman, "Artificial neural network based speed controller for induction motors," in IECON 2016 - 42nd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, 23-26 Oct. 2016, pp. 2708-2713, doi: 10.1109/IECON.2016.7793117.

[14] V. L. Pham, C. C. Tran, D. T. Nguyen, H. Đ. Le, and C.-N. Nguyen, "The ability of optimize RBF-PI controller using genetic algorithms to control the three-phase asynchronous motor," Proc. 4th Vietnam inter. conf. and exhibition on control and automation - VCCA-2017, paperID: 21, Ho Chi Minh City, 1-2 Dec 2017.

[15] O. R. Agyare, A. B. Asiedu-Asante, and A. R. Biney, "Fuzzy Logic Based Condition Monitoring of a 3-Phase Induction Motor," in 2019 IEEE AFRICON, 25-27 Sept. 2019, pp. 1-8, doi: 10.1109/AFRICON46755.2019.9133780.

[16] C.-N. Nguyen and T. Dang, "Adaptive single neural PID control based on recurrent fuzzy neural network: An application to ball and beam control system," Can Tho University Journal of Science, no. 20a-2011, pp. 169-175, 2011.

[17] M. T. Le, H. T. Luong, T. L. Phan, and C.-N. Nguyen, "Delta Robot Control Using Single Neuron PID Algorithms Based on Recurrent Fuzzy Neural Network Identifiers," International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, vol. 9, no. 10, pp. 1411-1418, 2020, doi: 10.18178/ijmerr.9.10.1411-1418.

[18] M. T. Le, H. T. Luong, T. T. Pham, and C.-N. Nguyen, "Improvement of PID Controllers by Recurrent Fuzzy Neural Networks for Delta Robot," in Intelligent Communication, Control and Devices, Springer Singapore, 2021, pp. 263-275.

[19] M. T. Le, H. T. Luong, T. T. Pham, C.-T. Pham, and C.-N. Nguyen, "Evaluating the Quality of Intelligent Controllers for 3-DOF Delta Robot Control," International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research, vol. 10, no. 10, pp. 542-552, 2021, doi: 10.18178/ijmerr.10.10.542-552.

[20] J. Liu, Radial Basis Function (RBF) Neural Network Control for Mechanical Systems Design, Analysis and Matlab Simulation. Berlin: Springer Berlin (in English), 2015, p. 365.

[21] L. Ching-Hung and T. Ching-Cheng, "Identification and control of dynamic systems using recurrent fuzzy neural networks," IEEE Transactions on Fuzzy Systems, vol. 8, no. 4, pp. 349-366, 2000, doi: 10.1109/91.868943.

[22] D. D. Nguyen, T. H. Vo, and N. S. Tran, “Electro-mechanical transmission control,” Teaching materials of University of Economics - Technology Industrial, 2019.

[23] H. Blanchette and L.-A. Dessaint, "AC4 – DTC Induction Motor Drive," The Mathworks Inc., 2021.

[24] K. J. Åström and T. Hägglund, PID Controllers: Theory, Design, and Tuning. Research Triangle Park, North Carolina: ISA - The Instrumentation, Systems and Automation Society, 1995.

[25] W. Sun and Y. Wang. "A recurrent fuzzy neural network based adaptive control and its application on robotic tracking control," Neural Information Processing – Letters and Reviews, vol. 5, no. 1, pp. 19-26, 2004.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.5358

Các bài báo tham chiếu

  • Hiện tại không có bài báo tham chiếu
Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Thái Nguyên
Phòng 408, 409 - Tòa nhà Điều hành - Đại học Thái Nguyên
Phường Tân Thịnh - Thành phố Thái Nguyên
Điện thoại: 0208 3840 288 - E-mail: jst@tnu.edu.vn
Phát triển trên nền tảng Open Journal Systems
©2018 All Rights Reserved