Điều khiển phi tuyến trượt bậc phân số sử dụng bộ quan sát High-Gain cho hệ thống ổ từ đỡ chặn
172 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2023.35-41Từ khóa:
Ổ từ đỡ chặn; Quan sát trạng thái hệ số khếch đại lớn; Điều khiển trượt.Tóm tắt
Ổ từ đỡ chặn (CAMB) là một dạng ổ đỡ tiềm năng với cấu trúc hình côn độc đáo giúp làm giảm số lượng nam châm điện và tổn thất năng lượng trong hệ thống. Tuy nhiên, đây là một đối tượng rất phức tạp do tính chất phi tuyến vốn có và tác động xen kênh giữa các chuyển động, vì vậy cần phải đưa ra một mô hình toán học phù hợp cũng như cấu trúc điều khiển có độ chính xác cao. Bài báo này đề xuất sử dụng bộ quan sát High-Gain (HGO) để ước lượng các trạng thái của hệ thống CAMB. Dựa trên kết quả của bộ quan sát, bộ điều khiển trượt đạo hàm cấp phân số (FOSMC) được thiết kế giúp hệ thống đáp ứng nhanh hơn cũng như khả năng loại bỏ nhiễu tốt hơn. Chất lượng của bộ điều khiển FOSMC-HGO được kiểm chứng qua các kịch bản mô phỏng với phần mềm MATLAB/SIMULINK.
Tài liệu tham khảo
[1]. A. Bonfitto et al., “Rotor on Cone-Shaped Active Magnetic Bearings with Three-Phases Power Drivers System Architecture and Modeling,” Ismb13, no. March 2016, (2012).
[2]. J. Fang, C. Wang, and J. Tang, “Modeling and analysis of a novel conical magnetic bearing for vernier-gimballing magnetically suspended flywheel,” Proc. Inst. Mech. Eng. Part C J. Mech. Eng. Sci., vol. 228, no. 13, pp. 2416–2425, (2014), doi: 10.1177/0954406213517488. DOI: https://doi.org/10.1177/0954406213517488
[3]. A. BONFITTO, N. AMATI, L. D. SUAREZ, and A. TONOLI, “Turbomolecular pumps on conical active magnetic bearings,” Mech. Eng. J., vol. 4, no. 5, pp. 16-00569-16–00569, (2017), doi: 10.1299/mej.16-00569. DOI: https://doi.org/10.1299/mej.16-00569
[4]. A. Katyayn and P. K. Agarwal, “Comparative analysis of conical and conventional active magnetic bearings for complete support of a 5-dof rotor system,” 2017 Int. Conf. Adv. Mech. Ind. Autom. Manag. Syst. AMIAMS 2017 - Proc., pp. 53–58, (2017), doi: 10.1109/AMIAMS.2017.8069188. DOI: https://doi.org/10.1109/AMIAMS.2017.8069188
[5]. A. M. Mohamed and Fawzi P. Emad, “Conical Magnetic Bearings with Radial and Thrust Control,” IEEE Trans. Automat. Contr., vol. 37, no. 12, (1992), doi: 10.1109/9.182473. DOI: https://doi.org/10.1109/9.182473
[6]. D. H. Nguyen, M. Le Vu, H. Do Trong, D. G. Nguyen, and T. L. Nguyen, “Active disturbance rejection control-based anti-coupling method for conical magnetic bearings,” Acta Polytech., vol. 62, no. 4, pp. 479–487, (2022), doi: 10.14311/ap.2022.62.0479. DOI: https://doi.org/10.14311/AP.2022.62.0479
[7]. F. J. Lin, S. Y. Chen, and M. S. Huang, “Intelligent double integral sliding-mode control for five-degree-of-freedom active magnetic bearing system,” IET Control Theory Appl., vol. 5, no. 11, pp. 1287–1303, (2011), doi: 10.1049/iet-cta.2010.0237. DOI: https://doi.org/10.1049/iet-cta.2010.0237
[8]. S. Saha, S. M. Amrr, A. S. Saidi, A. Banerjee, and M. Nabi, “Finite-time adaptive higher-order smc for the nonlinear five dof active magnetic bearing system,” Electron., vol. 10, no. 11, pp. 1–20, (2021), doi: 10.3390/electronics10111333. DOI: https://doi.org/10.3390/electronics10111333
[9]. S. Saha, S. M. Amrr, and M. Nabi, “Adaptive second order sliding mode control for the regulation of active magnetic bearing,” IFAC-PapersOnLine, vol. 53, no. 1, pp. 1–6, (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2020.06.001
[10]. D. H. Nguyen et al., “Fractional Order Active Disturbance Rejection Control for Canned Motor Conical Active Magnetic Bearing-Supported Pumps,” Inventions, vol. 8, no. 1, p. 15, (2023), doi: 10.3390/inventions8010015. DOI: https://doi.org/10.3390/inventions8010015
