javad poshtan
-
در این مقاله، عملکرد شبکه عصبی در تشخیص و جداسازی وضعیت های موتورالقایی (سالم، عیب حلقه بیرونی یاتاقان، اتصال کوتاه سیم پیچی استاتور و شکستگی میله روتور) با استفاده از ترکیب اطلاعات سیگنال های جریان و ولتاژ پیش پردازش شده با آنالیز مولفه های مستقل بررسی شده است. همچنین، مقاوم بودن روش پیشنهادی در حضور اغتشاشات (نامتعادلی منبع تغذیه و خشک کار کردن پمپ) بررسی شده است. نتایج حاصل از آزمایش نشان می دهند روش ترکیب داده عصبی با قابلیت اطمینان زیادی، عیوب ذکرشده را تشخیص می دهد و نسبت به اغتشاشات موجود، عملکرد مقاومی دارد.کلید واژگان: آنالیز مولفه های مستقل، موتورالقایی، ترکیب داده عصبی، تشخیص و جداسازی عیبIn this paper, the performance of the neural network in diagnosing an induction motor situations (safe, bearing outer race, broken rotor bar and stator short circuit faults) has been evaluated using fusion ofthe pre-processed-current-and-voltage-signals information. Moreover, the robustness of the proposed approach is evaluated against the unbalanced power source and dry running of the electro-pump. Results indicate that the proposed neural data fusion has better reliability in this fault detection application, also provides more robust behavior.Keywords: Independent Component Analysis, induction motor, Neural data fusion, fault detection, diagnosis
-
In this article , the issue of sensor fault detection and identification with sensory information is considered. This is due to the dependence of successful Fult Detection (FD) method on correct sensory measurements that suffer from various soft sensory faults such as bias, drift, scaling factor, and hard faults that can be detected independently. They are not detectable but can be combined with other sensors. To solve this issue , firstly , a state space m odel for pump subsystem was constructed using the electrical simulation method. Then, the sensory soft faults are modeled and amplified to electro - pump state space model. Both system states and amplified sensory soft faults are then estimated using an Ext ended Kalman filter (EKF) in which nonlinear model of the induction motor is linearized around the estimated states. Information of current, angular velocity (encoder) and pressure sensors are melted for this goal . The efficiency of the method is firstly evaluated through simulation and then experimental results are provided from our laboratory setup . Measured volume cu rrents, flow , and pressure are compared with simulated signals, and results show that the proposed model is able to successfully describe the laboratory system with good precision . These results show that the model can describe the electro - pump dynamic with good precision.
Keywords: Electro-Pump System, Fault Detection, Sensory Soft Fault, Extended Kalman Filtering -
در این مقاله روش تخمین مقاوم عیب بر مبنای طراحی رویتگر برای کلاس خاصی از سیستم های غیرخطی لیپشیتز که اغتشاش ها و عیوب موجود در آن به صورت کوپل شده با حالت های سیستم اصلی فرض می شوند، پیشنهاد شده است. در مدل سیستم مورد نظر، عیب هم در معادلات حالت و هم در معادله خروجی توسط تابع غیرخطی غیرقابل اندازه گیری و کوپل شده با متغیرهای حالت وارد شده است. همچنین اغتشاش ها و عدم قطعیت های موجود در سیستم به صورت کوپل شده با حالت های سیستم و توسط تابع غیرخطی در نظر گرفته شده اند. تا آنجا که مولفین بررسی نموده اند چنین شرایطی قبلا در مقاله های مرتبط مورد بررسی قرار نگرفته است. در روش پیشنهادی یک رویتگر لیونبرگر برای تخمین همزمان حالت ها و عیب موجود در سیستم طراحی شده است. همچنین اثر عدم قطعیت های موجود در سیستم توسط نرم تضعیف شده است. شرایط لازم برای وجود چنین رویتگری به صورت ناتساوی ماتریسی خطی مطرح شده است. با حل ناتساوی ماتریسی خطی مذکور ثابت لیپشیتز تابع غیرخطی نیز به دست می آید. نهایتا عملکرد روش پیشنهادی بر روی یک موتور القایی سه فاز شبیه سازی شده است و نتایج به خوبی کارایی الگوریتم پیشنهاد شده را نشان می دهد.
کلید واژگان: رویتگر لیونبرگر، ناتساوی ماتریسی خطی، سیستم های غیر خطی لیپشیتزIn this paper an observer-based robust fault estimation scheme is proposed for a special class of Lipchitz nonlinear systems where the disturbances and faults are assumed to be coupled with the main system states. In the considered model of system, fault is assumed to enter both of the state and output equations as an unmeasured nonlinear function and coupled with the states. The disturbances and the uncertainties are considered as nonlinear functions coupled with the states. To the best of the authors’ knowledge these conditions have not been previously considered in related papers. In the proposed approach, a Luenberger observer is designed for the estimation of faults and states of system simultaneously. The effect of system disturbances is attenuated with the L2 norm. The necessary conditions for the existence of such observer is expressed in the form of Linear Matrix Inequality. The Lipchitz constant of the nonlinear function is obtained by solving the proposed Linear Matrix Inequality. Finally, the performance of the proposed method is simulated on a three-phase induction motor. The results indicate good performance of the proposed method.
Keywords: Luenberger Observer, Linear Matrix Inequality, lipschitz nonlinear systems -
در این مقاله، هدف، پایدارسازی پرواز برای کنترل ارتفاع ربات بال زن در مقیاس متوسط با بال های دوتکه می باشد. برای این منظور، ابتدا مدلسازی دینامیکی با استفاده از دینامیک بدن چندجسمی، که شامل بخش های « دو بال دو تکه ای، بدنه و دم» است، انجام می شود. برای بدست آوردن معادلات حرکت از معادلات لاگرانژ و برای بال زدن از مکانیزم کمپف استفاده شده است. این مکانیزم که الهام گرفته شده از بال پرندگان است، بال های داخلی و خارجی را به صورت غیرهم فاز به حرکت در می آورد. مدل آیرودینامیکی به کمک فرضیه مقاطع بال استخراج می شود که در آن هر بال به دوازده مقطع، با درنظرگرفتن تمایز بال داخلی و خارجی، تقسیم می شود. نیروهای حاصل از حرکت هر مقطع بر حسب فرکانس بال زدن و سرعت پرواز به صورت مجزا بدست می آید. با ترکیب این نیروها و لحاظ کردن زاویه ی مسیر و زاویه ی حمله موثر، نیروهای آیرودینامیکی کل بال در راستای افقی و عمودی در هرگام زمانی حاصل می شود. با ادغام مدل آیرودینامیکی با مدل دینامیکی، مدل غیرخطی متناوب ربات بدست می آید. با توجه به تاثیر زاویه ی پیچ بدنه بر ارتفاع پرواز، از کنترل آبشاری برای کنترل زوایای پیچ بدنه و پیچ دم ربات در حلقه های داخلی، و کنترل ارتفاع در حلقه ی خارجی استفاده شد ه است. برای کنترل عملکرد حلقه ها از کنترل تناسبی- مشتقی- انتگرالی بهره برده شده که منجر به ایجاد پرواز پایدار در ارتفاع مطلوب شده است.
کلید واژگان: بال زن، بال های دوتکه، آیرودینامیک شبه پایا، غیرخطی متناوب، کنترل آبشاری، کنترل ارتفاعThis paper intends to stabilize the flight of an avian-scale flapping robot with articulated. Modeling has been performed using Multibody dynamics, considering a tail. The equations of motion have been derived from Lagrange equations. Kampf mechanism, inspired by the birds, is used to drive the inner and outer wings with a phase shift. The aerodynamic model has been obtained from applying the blade element theory to the wings divided into twelve elements, considering the inner and outer wing distinction. The aerodynamic forces emerging from the movement of wing elements, in terms of flapping frequency and flight speed, are determined separately. Regarding the flight path angle and effective angle of attack, aerodynamic forces of the entire wings have been achieved in horizontal and vertical axes. The coupling of aerodynamic and dynamic completes the nonlinear time-periodic equations. Due to the impact of the fuselage pitch angle on the flight altitude, the cascade control was used to control fuselage and tail pitch angles in inner loops and altitude in the outer one. Proportional-derivative-integral control has been used to control the performance of the loops, the coefficients of which have been optimally designed
Keywords: Flapping Flight, Articulated Wings, Cascade Control, Altitude Control, Quasi-Steady Aerodynamic -
هواپیماهای بدون سرنشین بال زن با توجه به توانایی پرواز بدون صدا در سرعت های کم و قابلیت مانور زیاد در معرض توجه قرار گرفته اند. در این مقاله، با بررسی تاریخچه این موضوع و اهمیت آن در زمینه علوم مهندسی، چگونگی بدست آمدن نیروهای مورد نیاز برآی پرواز در بال زدن شرح داده می شود. پس از آن، با بررسی جوانب مختلف و ارایه معادلات، مدل مناسبی به منظور دست یابی به اهداف کنترلی بدست می آید. با توجه به پیچیدگی سینماتیکی و دینامیکی بال زن ها، مدل به دست آمده غیرخطی و متناوب می باشد. پایداری بال زن ها که اغلب با استفاده از روش های متوسط گیری و نظریه فلوکه بررسی می شود، شرح داده شده است. چالش های کنترلی مطرح شده و مناسب ترین رویکردهای کنترلی برای کنترل پرواز بال زن انتخاب می شود. با توجه به محدودیت در وزن ربات بال زن، انتخاب قطعات الکترونیکی نیز به عنوان یک چالش بررسی خواهد شد.
کلید واژگان: بال زن، نظریه فلوکه، کنترل پرواز، سیستم غیرخطی متناوب، پایداریHyperspectral images provide worthful spectral information for target detection. Since these images are not available in Iran, we use multi-spectral images with approximately 10 bands. Due to differences of hyperspectral and multi-spectral images, a target detection system (using multi-spectral images) is designed in this work. An algorithem for selection and adaptation of an appropriate target detector was proposed to this end. The algorithmic approach assess the target detectors performances on hyperspectral images and designs a systematic target detector system. This system assess which of target detectors of hyperspectral images can be useful for multi-spectral images. Two images from Abadan and Ahvaz acquired by Landsat 8 and Sentinel 2 were selected for our experiments. According to our results, the Kernel based spectral angle mapper shows superior results for targets detection using multi-spectral images.
Keywords: Ornithopter, flapping flight, Stability, flight control, Non-linear Time Periodic System, Floquet theory -
به منظور افزایش قابلیت اطمینان ماشین آلات صنعتی و جلوگیری از توقفات ناشی از عیوب و در پی آن کاهش تولید، آشکارسازی (تعیین حضور) و جداسازی (تعیین محل، زمان و نوع) عیب دارای اهمیت بسیاری است و درخواست رو به افزایشی از طرف صنعت برای حل این مساله توسط محققین وجود دارد. روش های مختلفی برای حل این مساله وجود دارد که برخی از این روش ها مبتنی بر مدل سیستم بوده و برخی دیگر از داده های آزمایشی به دست آمده از سیستم استفاده می کنند. در مطالعات جدیدتر استفاده از روش های ترکیبی برای فایق آمدن بر کاستی های هر یک از روش ها به تنهایی پیشنهاد شده است که در این نوشتار به اختصار مرور می گردد.کلید واژگان: عیب، تشخیص عیب، روش های مبتنی بر مدل، روش های مبتنی بر داده، ترکیب روش هاTo increase industrial machines reliability and to prevent shut downs due to faults which cause production loss, fault detection and isolation is very important. There is an increasing request for finding a solution by researchers from industry. Different methods can be used as a solution. Some of them are based on system’s model while some others use experimental data collected from the system. In recent studies hybrid methods are suggested to compensate limitations of individual methods. This approach is briefly reviewed in this article. -
آنالیز انتشار عیب، روشی مبتنی بر نظریه گراف برای مطالعه نحوه انتشار اثرات عیوب و اغتشاش ها در اجزا سیستم می باشد. در نظر گرفتن نحوه انتشار و تداخل اثرات عیوب و اغتشاش ها در طراحی الگوریتم های تشخیص عیب و سیستم های پایش وضعیت ، سبب افزایش قابلیت اطمینان و کاهش اخطار های اشتباه می گردد. در این مقاله برای یک سیستم شامل الکتروموتور القایی و پمپ گریز از مرکز با استفاده از آنالیز مد های خرابی و اثرات، عیوب و اغتشاش های محتمل برای هر یک از بخش های سیستم موتور و پمپ تعیین گردیده اند. سپس با استفاده از آنالیز انتشار عیب مدلی منطقی برای توصیف ارتباط بین بخش های مختلف و نیز نحوه انتشار اثرات الکتریکی، ارتعاشی و فرآیندی عیوب و اغتشاش های محتمل بدست آمده است. با استفاده از این مدل می توان در طراحی روش های تشخیص عیب، تداخل اثرات اغتشاش و عیب را در نظر گرفت و در نتیجه اثرات مناسب یا بعبارت دیگر ساختار سنسورهای لازم برای تشخیص مقاوم عیوب را تعیین نمود. در این مقاله پس از انجام آنالیز انتشار عیب، از یک سیستم آزمایشگاهی به منظور صحت سنجی نتایج بدست آمده استفاده شده است.کلید واژگان: آنالیز انتشار عیب، موتور القایی، پمپ گریز از مرکز، تشخیص عیب، روش مبتنی بر سیگنالFault propagation analysis is a method based on graph theory used to study the propagation of the effects of faults and disturbances in the system parts. The inclusion of fault propagation and interference of fault and disturbance effects in the design of fault detection algorithms increases reliability and reduces false alarms in critical equipment. In this paper the failure mode and effects analysis (FMEA) method was used to prepare a list of the possible faults and disturbances of each part of a system including of an induction motor and a centrifugal pump. Then a logical model is obtained through the fault propagation analysis to explain the connection between different parts of this system and the propagation of the electrical, vibrational and process effects. This model can be used to consider the propagation of the effects of faults and disturbances in system parts, and the interference of these effects and to select the appropriate effects or sensor configurations required for robust fault detection. The concept of this method is illustrated in this paper by applying this technique to an experimental system.
-
یکی از روش های رایج تشخیص عیب ماشین های دوار، تشخیص عیب مبتنی بر سیگنال است که پردازش سیگنال یک جزء جدایی ناپذیر آن محسوب می شود. پردازش سیگنال داده های خام را به ویژگی های مفیدی برای انجام عملیات تشخیص عیب تبدیل می کند. این ویژگی ها بایستی مستقل از شرایط کاری نرمال ماشین و نویز خارجی باشند و تنها به عیوب ماشین حساس باشند. از این رو ارائه تکنیک های پردازشی کاراتر به منظور دستیابی به ویژگی های مفیدتر از سیگنال و در نتیجه تشخیص سریع تر و دقیق تر عیب، مورد توجه محققان قرار گرفته است. این پروژه تکنیک های تبدیل هیلبرت-هوانگ پیشرفته و تبدیل هیلبرت مبتنی بر تبدیل موجک بسته ای را برای دستیابی به باندهای فرکانسی باریک و استخراج فرکانس لحظه ای و حذف نویز موجک بسته ای را برای حذف نویز سیگنال اولیه، به سیگنال ارتعاشی مربوط به عیب میله شکسته روتور اعمال می کند تا به ویژگی های مفیدتری از سیگنال ارتعاشی برای انجام مراحل بعدی تشخیص عیب دست یابد. مقایسه طیف دامنه تبدیل هیلبرت و فرکانس لحظه ای آشکارسازی شده توسط تکنیک های تبدیل هیلبرت-هوانگ پیشرفته و تبدیل هیلبرت مبتنی بر تبدیل موجک بسته ای، برتری تکنیک دوم را در آشکارسازی فرکانس های مربوط به عیب نشان می دهد.کلید واژگان: تشخیص عیب مبتنی بر سیگنال، تبدیل هیلبرت-هوانگ پیشرفته، تبدیل هیلبرت مبتنی بر تبدیل موجک بسته ای، عیب شکستگی میله روتورSignal processing has a key role in signal based fault diagnosis in rotating machinery for finding beneficial discriminating features. Task of Signal processing is conversion of the raw data into beneficial features to facilitate the diagnostic operations. the features should be robust regarding noise and working condition of the machine and simultaneously sensitive to the machine defects. Therefore, assignment of more efficient analyzing techniques in order to achieve more beneficial features of the signal and faster and more accurate fault detection is taken into consideration by researchers. In order to finding such features, the current research applies at first wavelet packet denoising and then applies wavelet packet based Hilbert transform as well as improved Hilbert-Huang transform separately to decompose vibration signal into narrow frequency bands in order to extracting instantaneous frequencies. The findings show that the wavelet packet based Hilbert transform generates better results in comparison to the improved Hilbert-Huang transform in detecting frequencies of the broken rotor bar fault.Keywords: Broken rotor bar, wavelet packet based Hilbert transform, Hilbert-Huang Transform, Signal-based fault detection
-
در این مقاله از ترکیب داده انتگرال فازی به منظور تشخیص عیب اتصال کرتاه سیم پیچی استاتور موتور القایی استفاده شده است. ویژگی های زمانی از سیگنال های سه فاز جریان استخراج شده و روشی بر اساس انتگرال فازی به منظور انتخاب ویژگی های مناسب از میان مجموعه ویژگی های استخراج شده ارائه می شود. روش c-میانگین فازی برای دسته بندی حالات مختلف مورد استفاده قرار گرفته و با استفاده از آن مقادیر عضویت هر ویژگی برای هر حالت عیب تعیین شده است. سرانجام ویژگی ها در دو سطح ویژگی و سطح تصمیم با استفاده از انتگرال فازی ترکیب شده و با استفاده از آن حالت سیستم تعیین شده است. نتایج حاصل از آزمایش نشان می دهد که روش ترکیب داده انتگرال فازی با قابلیت اطمینان بالایی عیب موجود در موتور القایی را تشخیص می دهد.کلید واژگان: انتگرال فازی، ترکیب داده، تشخیص و جداسازی عیب، موتور القایی، جریان سه فاز استاتورThis paper uses data fusion based on fuzzy measure and fuzzy integral theory for stator winding inter-turn short circuit fault diagnosis in induction motors. Data fusion be considered in two level: feature level and decision level. Three-phase current signals of induction motor are used for fault diagnosis. Time-domain features are extracted from current signals, and a technique based on fuzzy density is proposed to choose appropriate features. The fuzzy c-mean analysis method is employed to classify different modes. It is used to choose the membership values of each feature for each fault mode. Finally, different features are fused at feature-level using Sugeno fuzzy integral data fusion and at decision-level using Choquet fuzzy integral data fusion to produce diagnostic results. Results show that fuzzy data fusion method performs very well for fault diagnosis in a 4hp laboratory induction motor.Keywords: Fuzzy integral, Data Fusion, Fault Diagnosis, Induction Motor, Stator three-phase current
-
در این مقاله پس از معرفی سیستم های کنترل تحت شبکه و مروری بر ساختار آن و همچنین معرفی چالش از دست رفتن بسته های اطلاعاتی، ابتدا به معرفی روشی مبنی بر پایدارسازی سیستم های کنترل تحت شبکه در حضور پدیده ی از دست رفتن بسته های اطلاعاتی پرداخته شده است. در این روش پدیده ی از دست رفتن بسته ها در هر دو مسیر سنسور/کنترل کننده و کنترل کننده/عملگر در نظر گرفته شده و پدیده ی از دست رفتن بسته ها در هر دو مسیر به صورت دو تاخیر در نظر گرفته شده و سیستم به سیستمی خطی پرشی به همراه دو مد تبدیل شده و با استفاده از قضایای حاکم بر سیستم های خطی پرشی مدل شده با حلقه مارکف تئوری پایداری ارائه شده است. تئوری ارائه شده در قالب معادلات LMI بیان گردیده است. سپس با استفاده از این روش و بر طبق تئوری ارائه شده، یک سیستم آونگ معکوس که از طریق شبکه با کنترل کننده در ارتباط است، در حضور پدیده ی از دست رفتن بسته های اطلاعاتی پایدارشده است.
کلید واژگان: بسته های اطلاعاتی، پایدارسازی، سیستم های خطی پرشی مدل شده با حلقه مارکف، سیستم های کنترل تحت شبکهThis paper investigates modeling، analysis and design of networked control systems (NCSs)، which are of great interest due to the advantages presented here but also are technically complex because of the challenges of this class of systems such as delay and packet-dropout. Firstly، NCSs with packet dropouts are studied. Markov chains are introduced to describe historical behaviors of packet dropouts. By this method which introduced، general models are derived under single packet transmission protocols. furthermore، controllers are designed to stabilizing the resulting closed-loop systems. Secondly، by above method an inverted pendulum which was controlled in a network with delays، is controlled in a network through packet-dropouts. simulation results show the effectiveness of the above method.Keywords: Network Control System, Markovian Jump Linear System, Packet dropout, Stability -
Many real-world applications require minimization of a cost function. This function is the criterion that figures out optimality. In control engineering, this criterion is used in the design of optimal controllers. Cost function optimization has difficulties including calculating gradient function and lack of information about the system and the control loop. In this article, gradient memetic evolutionary programming is proposed for minimization of non-convex cost functions that have been defined in control engineering for the first time. Moreover, stability and convergence of the proposed algorithm are proved. Besides, it is modified to be used in online optimization. To achieve this, the sign of the gradient function is utilized. For calculating the sign of gradient, there is no need to know the cost function shape. The gradient function is estimated by the algorithm. The proposed algorithm is used to design a PI controller for nonlinear benchmark system CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) by online and off-line approaches.
-
موتورهای القایی به دلیل کنترل ساده و گستردگی کاربرد، جایگاه ویژه ای در صنایع امروزی دارند. به دلیل شرایط کاری، این موتورها به شدت تحت تاثیر خرابی ها هستند، از اینرو توجه به مسئله تشخیص عیب این دسته از موتورها همواره رو به افزایش است. علاوه براین، امروزه توجه به تشخیص عیب به هنگام، به دلیل تشخیص به موقع و جلوگیری از لطمات جدی به موتور، بسیار مورد توجه محققین قرار گرفته است. اما چالش پیش رو در این راستا، وجود یک مدل تحلیلی دقیق از موتور معیوب است. به همین منظور منطق فازی می تواند بسیار راهگشا باشد. در این مقاله با استفاده از منطق فازی راهکاری ساده برای تشخیص عیب سیم پیچی استاتور در موتورهای القایی-که از عیوب بسیار رایج و مهم است- پیشنهاد شده است. وضعیت و شرایط کاری موتور به وسیله مفاهیم زبانی تعریف شده و در واقع منطق فازی رابطی است بین دانش خبرگی و دنیای واقعی که به صورت قواعد اگر - آنگاه در پایگاه قواعد فازی، به مسئله تشخیص عیب می پردازد. در نهایت نتایج شبیه سازی های انجام شده نیز برای آزمایش میزان دقت روش پیشنهادی ارائه گردیده است.
کلید واژگان: تشخیص عیب، موتور القایی، منطق فازی، استاتور، قواعد بهینهInduction motors are critical components in many industrial processes. Therefore، swift، precise and reliable monitoring and fault detection systems are required to prevent any further damages. The online monitoring of induction motors has been becoming increasingly important. The main difficulty in this task is the lack of an accurate analytical model to describe a faulty motor. A fuzzy logic approach may help to diagnose traction motor faults. This paper presents a simple method for the detection of stator winding faults (which make up 38% of induction motor failures) based on monitoring the line/terminal current amplitudes. In this method، fuzzy logic is used to make decisions about the stator motor condition. In fact، fuzzy logic is reminiscent of human thinking processes and natural language enabling decisions to be made based on vague information. The motor condition is described using linguistic variables. Fuzzy subsets and the corresponding membership functions describe stator current amplitudes. A knowledge base، comprising rule and data bases، is built to support the fuzzy inference. Simulation results are presented to verify the accuracy of motor’s fault detection and knowledge extraction feasibility. The preliminary results show that the proposed fuzzy approach can be used for accurate stator fault diagnosis.Keywords: Fault Detection, Induction Motor, fuzzy logic, Stator, Optimal Rules -
در این مقاله به تشخیص عیب ناهم راستایی استاتیک در موتورهای القایی قفس سنجابی پرداخته می شود. برای مدل سازی موتور القایی در حالت سالم و معیوب از روش اجزاء محدود دو بعدی استفاده شده است و اعتبارسنجی روش ارائه شده با مقایسه سیگنال های جریان و سرعت شبیه سازی شده در حالت سالم با داده های عملی انجام شده است. برای تشخیص عیب در ابتدا از روش تبدیل فوریه سریع سیگنال جریان استفاده می شود. اگرچه نتایج حاصل از این روش، وقوع عیب را هشدار می دهند اما برای تحلیل لازم است از هارمونیک های مرتبه بالا استفاده شود و به دلیل دامنه کوچک این هارمونیک ها، مقایسه بسیار مشکل خواهد بود. برای رفع این مشکلات پیشنهاد می شود از دو سیم پیچ آزمایش متقارن در اطراف فاصله هوایی استفاده شود تا هرگونه تغییر در این ناحیه بتواند به خوبی قابل تشخیص باشد. به خاطر استفاده سیم پیچ ها در حالت مدار باز، این سیم پیچ ها بر دینامیک موتور تاثیری نمی گذارند و از طرفی نتایج نشان می دهند که تحلیل ولتاژ القا شده در آن ها می تواند وقوع عیب، نوع و درصد آن را به خوبی نشان دهد.
کلید واژگان: روش اجزاء محدود، تشخیص عیب استاتیک، سیم پیچ های آزمایش، موتورهای القاییIn this paper، static eccentricity fault detection in induction motors is studied. Two dimensional finite element method (2D-FEM) is used for faultless and eccentric condition modeling in induction motors. Also current and speed signals are compared in two experimental and simulation cases for model validating. For fault detection، fast Fourier transform is used at first. In this method، high order harmonics with small amplitude can alarms the fault occurrence. For this reason، the fault detection process is difficult. To overcome these drawbacks، it is suggested that two test coils contrive around the air-gap. So، any changes in air-gap can be detected easily. Moreover this test coils are used in open circuit case. So، these test coils do not effect on motor dynamics. Also، the results show that modulated voltage can be alarm the fault occurrence، type and percent well.Keywords: Finite element method, induction motors, static eccentricity detection, test coil -
در بسیاری از کاربردهای صنعتی رسیدن به حداقل واریانس در خروجی تضمین کننده کارایی سیستم و موجب بهره وری بالا و کاهش مصرف انرژی است. از این رو، موضوع حداقل واریانس موضوعی مهم در مهندسی کنترل محسوب می شود. از نظر تئوری کنترل حداقل واریانس کنترل بهینه ای است که می تواند حداقل واریانس ممکن را تضمین کند. با این وجود، استفاده از این کنترل کننده با محدودیت-هایی همراه است که مهمترین این محدودیت ها، نیاز کنترل کننده به مدلی دقیق از سیستم و اغتشاش است. مدل سازی سیستم های چند ورودی - چند خروجی (MIMO) به علت وجود وابستگی بین حلقه ها به سادگی نوع تک ورودی- تک خروجی (SISO) نیست. از طرف دیگر وجود اغتشاشات بر این پیچیدگی می افزاید. در این مقاله از مدل VARX (Vector ARX) برای شناسایی همزمان سیستم و اغتشاش استفاده شده است. سپس مدل بدست آمده اساس کار طراحی کنترل کننده حداقل واریانس قرار گرفته است. استفاده از مدل شناسایی شده VARX (با استفاده از داده های معمول از کار سیستم) برای طراحی کنترل کننده، روش پیشنهادی را برای کاربردهای صنعتی مناسب می-سازد. روش پیشنهاد شده بر روی سیستم آزمایشگاهی 4 تانک، که سیستمی غیرخطی است، به صورت عملی امتحان شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهند که با استفاده از این نوع مدل می توان کنترل کننده حداقل واریانسی برای سیستم MIMO طراحی کرد که به مدل دقیق از سیستم نیاز نداشته باشد و با این وجود، دقت آن در رسیدن به حداقل واریانس در مقایسه با روش دقیق اما پیچیده و مبتنی بر مدل ماتریس اینترکتو، قابل قبول باشد. به علاوه، دقت روش پیشنهادی (مبتنی بر VARX) در رسیدن به حداقل واریانس، نسبت به روش مشابه تحلیل سری زمانی چند متغیره (مبتنی بر VAR) نیز برتری دارد.
کلید واژگان: کنترل کننده حداقل واریانس، مدل VARX، مدل سازی سیستم و اغتشاش، روش سری های زمانی، سیستم 4 تانکIn most industrial applications, attaining minimum output variance certifies the efficiency of system and results in increasing productivity and decreasing energy consuming. Therefore, minimum variance index is considered as one of the main subjects in control engineering field. A minimum variance controller is an optimal controller that provides (theoretically) the minimum possible variance. Designing this controller, however, requires exact models of both the system and disturbance. Due to existence of interactions among loops, modeling MIMO systems is often complicated. Existence of disturbance is another reason for this complication. In this paper, in order to avoid the need for an analytical model of system, VARX model has been used to simultaneous identification of the plant and disturbance. Then, the estimated model is used for designing a minimum variance controller. In this method, operating data of inputs and outputs of the system are the only requirements for identification of the VARX model. The proposed method has been tested on an experimental benchmark such as a four-tank system which has a nonlinearbehavior. The investigation results show that a minimum variance controller can be designed, based on an identified VARX model, for a MIMO system, without any need for an exact model of the system, while at the same time, capable of providing an acceptable minimum variance compared to that precisely obtained using the model-based ―Interactor-Matrix‖ method.Keywords: Minimum variance controller, VARX model, Modeling plant, disturbance, Time series method, Quadruple, tank benchmark -
Electric wheelchairs (EW) experience various terrains surfaces and slopesas well asoccupants with diverse weights. This, in turn, imparts a substantial amount of perturbation to the EWdynamics. In this paper we make use of a two-degree-of-freedom control architecture called disturbance observer (DOB) which reduces sensitivity to model uncertainties while enhancing rejection of disturbances caused due to entering slopes. The feedback loop which is designed via characteristic loci method (CLM) is then augmented with a DOB with a parametrized low-pass filter. According to disturbance rejection, sensitivity reduction, and noise rejection of the whole controller, three performance indices are definedwhich enable us to pick thefilter’s optimal parameters using a multi-objective optimization (MOO) approach callednon-dominated sorting genetic algorithm-II (NSGA-II). Finally, experimental results show desirable improvement in stiffness and disturbance rejection of the proposed controller as well as its robust stability.
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.