Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/71289
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Improved Response Performance of Two-Phase Hybrid Stepping Motor Control Using PID Tuned Outer and Inner Loop Compensators
Other Titles Покращення характеристики керування двофазним гібридним кроковим двигуном із застосуванням PID-налаштованих компенсаторів зовнішнього та внутрішнього контурів
Authors Onyeka, E.B.
Chidiebere, M.
Nkiruka, A.P.
Keywords компенсатор
контур керування
графічний інтерфейс користувача
пропорційні інтеграл і похідна
PID-налаштування
compensator
control loop
graphic user interface
proportional integral and derivative
PID tuning
Type Article
Date of Issue 2019
URI http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/71289
Publisher Sumy State University
License
Citation Onyeka, E.B. Improved Response Performance of Two-Phase Hybrid Stepping Motor Control Using PID Tuned Outer and Inner Loop Compensators = Покращення характеристики керування двофазним гібридним кроковим двигуном із застосуванням PID-налаштованих компенсаторів зовнішнього та внутрішнього контурів / E.B. Onyeka, M. Chidiebere, A.P. Nkiruka // Журнал інженерних наук. - 2019. - Т. 6, № 1. - С. D1-D6. - DOI: 10.21272/jes.2019.6(1).d1.
Abstract У статті наведено поліпшену характеристику керування двофазним гібридним кроковим двигуном із використанням PID-налаштованих компенсаторів зовнішнього та внутрішнього контурів. Підвищено ефективність відгуку двофазного гібридного крокового двигуна до досягнутого пере регулювання нижче 5 % і часу регулювання 0,16 с. Для досягнення мети дослідження створено динамічну модель двофазного гібридного крокового двигуна за допомогою передаточної функції. Обрано надійну методику PID-налаштування, яка використовує єдиний вхідний сигнал із застосуванням графічного інтерфейсу користувача, а також диспетчера інструментів контролю та оцінки програми MATLAB для проектування компенсаторів. Для підвищення ефективності відгуку один компенсатор спроектовано і вбудовано до керуючого контуру двофазного гібридного крокового двигуна. Числове моделювання виконувалось у програмі MATLAB, а коефіцієнт перерегулювання становив 8 % для одноланкового компенсатора. Однак наявне перерегулювання системи вимагає подальшого її удосконалення. У зв’язку із цим, було запропоновано новий контур керування із використанням структури з двокомпенсаторним контуром. У результаті розроблено компенсатори зовнішнього і внутрішнього контуру, які застосовані при керуванні двофазним гібридним кроковим двигуном. Числове моделювання здійснювалось із застосуванням MATLAB, а отриманий результат показав, що для двокомпенсаторної структури перерегулювання було значно скорочено до 2,6 % з часом регулювання 12 мс. Цей результат свідчить про покращення ефективності системи відстеження відгуками шляхом застосування комбінованих зовнішніх і внутрішніх контурів компенсаторів.
This paper has presented improved response performance of two-phase hybrid stepping motor control using proportional integral and derivative (PID) tuned outer and inner loop compensators. It is desired to improve the response performance tracking of a two-phase hybrid stepper motor to achieved overshoot less than 5 %, settling time less than 0.16 s, and rise time less then 0.02 with 2 % criterion. To achieve the objective of the study, a dynamic model of a two-phase hybrid stepper motor was obtained in the form of a transfer function. A robust PID tuning technique was adopted using the single input single output (SISO) Graphic User Interface (GUI) of the design task of the Control and Estimation Tool Manager (CETM) of MATLAB software in designing the compensators. A single compensator was designed and added to control loop of a two-phase hybrid stepping motor to improve the response performance. Simulation was performed in MATLAB and an overshoot of 8 % with the single loop compensator. However, the overshoot of the system requires further improvement. A new control loop was proposed using twocompensator loop structure. The outer loop and inner loop compensators were designed and added to the two-phase hybrid stepper motor control. Simulation was performed in MATLAB and the result obtained showed that with the two-compensator loop structure, the overshoot was greatly reduced to 2.6 % with rise time of 12 ms and settling time 11 ms. This indicates that the response tracking performance of the system has been improved by the combined outer and inner loop compensators.
Appears in Collections: Журнал інженерних наук

Views

France France
1
Iraq Iraq
1
Lithuania Lithuania
1
Netherlands Netherlands
777
Singapore Singapore
1
Ukraine Ukraine
707
United Kingdom United Kingdom
1554
United States United States
1
Unknown Country Unknown Country
65

Downloads

Kuwait Kuwait
1
Ukraine Ukraine
706
United Kingdom United Kingdom
1
United States United States
1
Unknown Country Unknown Country
32

Files

File Size Format Downloads
Onyeka_Improved_Response.pdf 318,64 kB Adobe PDF 741

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.