Servo sistemlerin konum denetiminde moment sınırlamasının neden olduğu çıkış cevabındaki performans bozulmalarının bulanık denetimle giderilmesi

Çoğu servo konum denetim uygulamasında, sürücü elektronik devrelerini ve motorları korumak için, moment talebi bir doyum fonksiyonu kullanılarak sınırlandırılır. Konum denetim sistemlerinde doğrusal denetleyiciler yaygın olarak kullanılmasına rağmen, doyum fonksiyonunun oluşturduğu doğrusal olmayan yapı nedeniyle, bu denetleyiciler genellikle çalışma bölgesinin tamamında kabul edilebilir bir denetim performansı sağlayamazlar. Bu makale, çalışma bölgesinin tamamı boyunca iyi bir denetim performansı sağlayan sağlam bir Bulanık Denetleyici (BD) tasarımı anlatmaktadır. Önerilen BD tasarımı, farklı çalışma noktalarında farklı doğrusal denetim kurallarının kullanılması temeline dayanmaktadır. Tasarlanan BD, temel olarak üç farklı doğrusal denetim kuralı arasında interpolasyon yapmakta ve çalışma bölgesinin her noktasında sağlam bir denetim performansı sağlamaktadır.

Eliminating the performance deterioration of the output responses due to torque limitation in the position control of servo systems using fuzzy control

In most servo position control applications, torque demand is limited using a saturation function to protect drive electronic circuits and motors. Although the linear controllers are widely used in position control systems, due to the nonlinear structure introduced by the saturation function, the linear controllers usually can not provide an acceptable control performance through the whole operating region. This paper describes a robust Fuzzy Controller (FC) design which provides a good control performance over the whole operating region. The proposed FC design is based on the use of different linear control laws at different operating points. The designed FC basically interpolates between three different linear control laws and provides a robust control performance at every point in the operating region.

___

1. Iwasaki, M. and Matsui, N., "Robust speed control of IM with torque feed-forward control", IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 40, no. 6, pp. 553-560,1993.
2. Chung, S.K., Lee, J.H., Ko, J.S. and Youn, M.J., "Robust speed control of brushless direct-drive motor using integral variable structure control", IEE Proc. Electr. Power Appl., vol. 142, no. 6, pp. 361-370, 1995.
3. Lin, F.J. and Chiu, S.L., "Adaptive fuzzy sliding mode control for PM synchronous servo motor drives", IEE Proc. Contr. Theory Appl., vol. 145, no. 1, pp. 63-72, 1998.
4. Sousa, G.C.D. and Bose, B.K., "A fuzzy set theory based control of a phase-controlled converter DC machine drive", IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 30, no. 1, pp. 34-44,1994.
5. Akpolat, Z.H., Asher, G.M. and Clare, J.C., "A practical approach to the design of robust speed controllers for machine drives", IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 47, no. 2, pp. -, April 2000.
6. Albostan, A. and Gökbulut, M., "Modelling and adaptive control of permanent magnet synchronous motors using multilayer neural networks", Proc. Mechatronics 98, vol. 1, pp.109-116,1998.
7. Leonhard, W., Control of Electrical Drives. Springer-Verlag, 1996.
8. Franklin, G.F., Powell, J.D. and Workman, M.L., Digital Control of Dynamic Systems. Addison-Wesley, 1990.
9. Slotine, J.J.E. and Li, W., Applied Nonlinear Control. Prentice-Hall, 1991.
10. Workman, M.L., Kotus, R.L. and Franklin, G.F., "Adaptive proximate time-optimal control: Discrete time case", Proc. Conference on Decision and Control, pp.1548 -1553,1987.
11. Passino, K.M. and Yurkovich, S., Fuzzy Control. Addison-Wesley, 1998.
12. Wang, L.X., A Course in Fuzzy Systems and Control. Prentice-Hall, 1997.
13. Lee, C.C., "Fuzzy logic in control systems : Fuzzy logic controller, part I and II", IEEE Trans. Syst. Man Cybern., vol. 20, no. 2, pp. 404-435,1990.
14. Mendel, J.M., "Fuzzy logic systems for engineering : A tutorial", IEEE Proc., vol. 83, no. 3, pp. 345-377,1995.
15. Akpolat, Z.H., Application of Fuzzy-Sliding Mode Control and Electronic Load Emulation to the Robust Control of Motor Drives. Ph.D. Dissertation, School of Elec. Eng., University of Nottingham, Nottingham, U.K., 1999.
16. Akpolat, Z.H., Asher, G.M. and Clare, J.C., "Equivalence of fuzzy and classical controllers : An approach to fuzzy control design", Proc. 8th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'99), CD-ROM ISBN 90-75815-04-02, Lausanne, Switzerland, September 1999