ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID KÉP ĐỂ ĐIỀU KHIỂN GIÀN CẦN TRỤC CHO ĐIỆN PHÂN ĐỒNG | Đỉnh | TNU Journal of Science and Technology

ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID KÉP ĐỂ ĐIỀU KHIỂN GIÀN CẦN TRỤC CHO ĐIỆN PHÂN ĐỒNG

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 21/07/22                Ngày hoàn thiện: 19/10/22                Ngày đăng: 20/10/22

Các tác giả

Đỗ Văn Đỉnh Email to author, Trường Đại học Sao Đỏ

Tóm tắt


Giàn cần trục dành cho điện phân đồng (CE) hoạt động như một robot ở các nhà xưởng để vận chuyển và lắp ráp các tấm cathode, anode. Vì các tấm điện phân được sắp xếp dày đặc nên khi cần trục di chuyển có sự dao động lớn dẫn đến khả năng định vị thiếu chính xác, thậm chí gây mất an toàn. Bài báo đề xuất sử dụng bộ điều khiển PID kép với các thông số được điều chỉnh tối ưu hóa thông qua giải thuật di truyền (GA) để điều khiển giàn cần trục. Bộ điều khiển PID đầu tiên kiểm soát sự dao động của tải trọng, còn bộ điều khiển PID thứ hai điều khiển vị trí cần trục. Bộ điều khiển PID kép được kiểm tra thông qua mô phỏng MATLAB/ Simulink. Kết quả mô phỏng t_xlvt = 3.5 s, t_xlgx = 3.3 s, θ_max = 0.12 rad cho thấy khi sử dụng bộ điều khiển PID kép chất lượng điều khiển tốt hơn khi sử dụng một bộ điều khiển PID và khi thay đổi các thông số hệ thống, tác động nhiễu vào hệ thống cho thấy giàn cần trục vẫn đạt được chất lượng điều khiển tốt.

Từ khóa


Giàn cần trục; Giải thuật di truyền; Điều khiển vị trí; Điều khiển PID; Điều khiển dao động

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo


[1] D. Huang, F. Li, and W. Mao, Modern Hoisting and Transportation Machinery, Beijing: Chemical Industry Press, 2006.

[2] J. Smoczek, “Interval arithmetic-based fuzzy discrete-time crane control scheme design,” Bull. Pol. Ac: Tech., vol. 61, no. 4, pp. 863–870, 2013.

[3] N. Sun, Y. C. Fang, and X. B. Zhang, “Energy coupling output feedback control of 4-DOF underactuated cranes with saturated inputs,” Automatica, vol. 49, no. 5, pp. 1318–1325, 2013.

[4] Y. C. Fang, B. J. Ma, P. C. Wang, and X. B. Zhang, “A motion planning-based adaptive control method for an underactuated crane system,” IEEE Trans. on Control Systems Technology, vol. 20, no. 1, pp. 241–248, 2012.

[5] X. B. Zhang, Y. C. Fang, and N. Sun, “Minimum-time trajectory planning for under actuated overhead crane systems with state and control constraints,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 61, no. 12, pp. 6915–6925, 2014.

[6] E. Maleki, W. Singhose, and S. S. Gurleyuk, “Increasing crane payload swing by shaping human operator commands,” IEEE Trans. on Human-Machine Systems, vol. 44, no. 1, pp. 106–114, 2014.

[7] M. S. Park, D. Chwa, and M. Eom, “Adaptive sliding-mode antisway control of uncertain overhead cranes with high-speed hoisting motion,” IEEE Trans. on Fuzzy Systems, vol. 22, no. 5, pp. 1262–1271, 2014.

[8] N. B. Almutairi and M. Zribi, “Fuzzy Controllers for a Gantry Crane System with
Experimental Verifications,” Mathematical Problems in Engineering, vol. 2016, 2016, doi: 10.1155/1965923.

[9] L. Wang, H. Zhang, and Z. Kong, “Anti-swing Control of Overhead Crane Based on Double Fuzzy Controllers,” IEEE Chinese Control and Decision Conference (CCDC), 2015, doi: 10.1109/CCDC.2015.7162061.

[10] S. Y. Yang, and G. L. Xu, “Comparison and Composite of Fuzzy Control and PID Control,” Industry Control and Applications, vol. 30, no. 11, pp. 21-25, 2011.

[11] Z. Sun, N. Wang, and J. Zhao, “A DE based PID controller for two dimensional overhead crane,” Proceedings of the 34th Chinese Control Conference, Hangzhou, China, July 28-30, 2015, doi: 10.1109/ChiCC.2015.7260032

[12] M. J. Maghsoudi, Z. Mohamed, A. R. Husain, and M. O. Tokhi, “An optimal performance control scheme for a 3D crane,” Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 66-67, pp. 756–768, 2016.




DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.6282

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