Phân tích và tổng hợp hệ thống điều khiển bền vững sử dụng bộ điều khiển pi cho cần tiếp điện của tàu điện

  • Lê Hùng Lân

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Nguyễn Văn Tiềm

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Nguyễn Văn Hải

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: nguyenvantiem@utc.edu.vn
Từ khóa: Điều khiển bền vững, hệ thống cần-dây, bộ điều khiển PI, điều khiển tích cực, ổn định bền vững

Tóm tắt

Hệ thống điều khiển tiếp xúc giữa cần tiếp điện và dây điện lưới có vai trò quan trọng trong đảm bảo chất lượng cung cấp điện cho tàu đường sắt khi chuyển động. Nhiệm vụ của hệ thống điều khiển là đảm bảo lực tiếp xúc giữa cần và dây được ổn định trong điều kiện độ cứng của cần thay đổi khi trượt theo dây. Các công trình đã công bố trước đây thường giả thiết độ cứng của cần là cố định để tính toán tham số PID rồi mô phỏng thay đổi độ cứng để kiểm tra có ổn định bền vững hay không. Cách làm này không triệt để, tin cậy. Bài báo đưa ra phương pháp phân tích và tổng hợp bộ điều khiển PI bền vững cho hệ thống cần-dây khi độ cứng này thay đổi. Phương pháp kiểm tra tính ổn định bền vững của hệ thống khi độ cứng của cần thay đổi được lập luận và chứng minh toán học chặt chẽ. Phương pháp này có tính đơn giản và trực quan, dễ hiểu. Hiệu quả của phương pháp đã đưa ra được đánh giá thông qua mô phỏng trên máy tính bằng phần mềm Matlab

Tài liệu tham khảo

[1]. T.X. Wu, M.J. Brennan, Active vibration control of a railway pantograph, Journal of Rail and Rapid Transit, 211 (1997) 117–130. https://doi.org/10.1243/0954409971530969.
[2]. W. Zhou, M. Patel, D. Ross, An overview on the control of fast train pantograph, Conference on Intelligent Systems, 2012, IEEE, pp.519-523.
[3]. G. Long, P. Mahini, Foster, A survey on pantograph-catenary system, International Journal of Science, Technology and Engineering, 2 (2017) 111-118.
[4]. G. Ramirez, A. Castillo, R. Simpson, F. James, D. Brooks, Analysis of contact force quality in a pantograph-catenary system, Proc. of the Institution of Mechanical Engineers, 25 (2017) 111-118.
[5]. I. Omar, E. Aziz, M. Ali, M.T. Abboud, A proportional integral-based control approach for railway pantograph system, IEEE International Symposium on Innovations in Intelligent Systems and Applications, pp.43-51, 2014
[6]. G. Hughes, A. Reddy, Designing a robust controller for pantograph-catenary system, American International Journal of Applied Sciences, 211 (2015) 4-15.
[7]. M. Fischer, S. Hossain, H. Khatoun, Adaptive control of a train pantograph system, Journal of Physics and Modelling, 1(2017) 15-41.
[8]. Z. Liu, Y. Liu, N. Zhou, D. Zou, H. Tu, Backstepping Controller Design for Pantograph-Catenary System, IOP Conf. Ser. Mater.Sci. Eng, 428 (2018) 012045. https://doi.org/10.1088/1757-899X/428/1/012045.
[9]. A. Ioan Chiriac, S. Constantin Olteanu, D. Popescu, Model Predictive Control Approach for a Pantograph-Catenary System (PAC) Described by a Transfer Function Model, In Proceedings of the 2020 24th International Conference on System Theory, Control and Computing (ICSTCC), Sinaia, Romania, 8–10 October 2020; pp. 733–738. https://doi.org/10.1109/ICSTCC50638.2020.9259700
[10]. W. Flips, Tuning of a fuzzy controller for a train pantograph system, in International Conference on Knowledge-Based Systems, Springer, 2016, pp. 512-520.
[11]. Y. Bankole, Fuzzy structure for pantograph position control, Electrical Engineering, 5 (2017) 101-115.
[12]. T. C. Lin, C.W. Chien-Wen Sun, Y.C. Lin, M.M. Zirkohi, Intelligent Contact Force Regulation of Pantograph–Catenary Based on Novel Type-Reduction Technology, Electronics 11, 132 (2022) 1-15, https://doi.org/10.3390/electronics11010132.
[13]. Lê Hùng Lân, Nguyễn Văn Tiềm, Phân tích tính bền vững của hệ thống điều khiển tương tác cần lấy điện – dây điện trong cung cấp điện đường sắt, Hội nghị toàn quốc về Tự động hóa VCCA 2021, TP. HCM, 8-9 tháng 4/2022, 640-646.
[14]. N.P. Petrov, B.T. Polyak, Robust D-partition, Automation and Remote Control, 11 (1991) 41-52.

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
27/09/2022
Nhận bài sửa
17/11/2022
Chấp nhận đăng
14/12/2022
Xuất bản
15/12/2022
Chuyên mục
Công trình khoa học