Phương pháp điều khiển hệ thống cung cấp điện cho tàu điện sử dụng mô hình Takagi-Sugeno mờ cải tiến
Email:
nguyenvantiem@utc.edu.vn
Từ khóa:
hệ thống cần-dây, bộ điều khiển PI, thuật toán MZL, bộ điều khiển mờ TS
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. Bài báo đưa ra phương pháp điều khiển mới dựa trên mô hình Takagi-Sugeno mờ cải tiến. Phương pháp đề ra có một số ưu điểm: thứ nhất, đánh giá được tính ổn định của hệ thống điều khiển; thứ hai, khả năng dập tắt dao động, bám theo giá trị đặt của lực tiếp xúc rất tốt và thứ ba, đảm bảo chất lượng điều khiển bền vững khi có sự thay đổi bất định trong các tham số hệ thống. Hiệu quả của phương pháp đã được đánh giá thông qua mô phỏng trên máy tính bằng phần mềm Matlab. Kết quả mô phỏng cho thấy tính ổn định của hệ thống được khẳng định, đồng thời hiệu quả điều khiển đã được nâng caoTài liệu tham khảo
[1]. T.C. Lin, C.W. Sun, Y.C, Lin, M.M. Zirkohi, Intelligent Contact Force Regulation of Pantograph–Catenary Based on Novel Type-Reduction Technology, Electronics, 11 (2022) 132, https://doi.org/10.3390/electronics11010132
[2]. W. Zhou, M. Patel, D. Ross, An overview on the control of fast train pantograph, Conference on Intelligent Systems, (2012) 519-523.
[3]. G. Long et al., 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]. Y.C. An, C. Collins, Robust controller design for pantograph-catenary system, International journal of vehicular systems, 15 (2010) 120-132.
[6]. S. Walters, A. Rachid, A. Mpanda, On Modelling and Control of Pantograph Catenary Systems, PACIFIC’2011, 8th dec 2011, Amiens – France, IEEE France Selection, (2011) 1-10.
[7]. 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, 2014, pp.43-51.
[8]. G. Hughes, A. Reddy, Designing a robust controller for pantograph-catenary system, American International Journal of Applied Sciences, 211 (2015) 4-15.
[9]. W. Flips, Tuning of a fuzzy controller for a train pantograph system, in International Conference on Knowledge-Based Systems, Springer, 2016, pp. 512-520.
[10]. 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
[11]. J. Wang, Active Control of Contact Force for a Pantograph-Catenary System, Hindawi Publishing Corporation Shock and Vibration, (2016) 1-7, https://doi.org/10.1155/2016/2735297
[12]. Y. Bankole, Fuzzy structure for pantograph position control, Electrical Engineering, 5 (2017) 101-115.
[13]. M. Fischer, S. Hossain, H. Khatoun, Adaptive control of a train pantograph system, Journal of Physics and Modelling, 1 (2017) 15-41.
[14]. J. Ros, S. Lain, PID Controller Tuning in Tram Pantograph Systems, HAL open science, Submitted on 26 Oct 2020. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02977763
[15]. M. Moradi Zirkohi, T.C. Lin, An efficient non-iterative method for computing the centroid of an interval type-2 fuzzy set, Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 41 (2021) 2879-2889, https://doi.org/10.3233/JIFS-202913
[16]. 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.
[17]. T. Takagi, M. Sugeno, Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control, IEEE Trans. Syst. Man, Cybern. B, Cybern., 15 (1985) 116-132, https://doi.org/10.1109/TSMC.1985.6313399
[18]. H.O. Wang, K. Tanaka, M. Griffin, An approach to fuzzy control of nonlinear systems: Stability and design issues, IEEE Trans. Fuzzy Syst., 4 (1996) 14-23.
[19]. L.K. Wong, F.H.F. Leung, P.K.S. Tam, Design of fuzzy logic controllers for Takagi-Sugeno model-based system with guaranteed performance, International Journal of Approximated Reasoning, 30 (2002) 41-55, https://doi.org/10.1016/S0888-613X(02)00062-2
[20]. L.H. Lan, P.V. Lam, N.V. Hai, An Approach to Analysis and Design of Fuzzy Control System. The 3rd International Conference on Robotics, Control and Automation Enginering, RCAE 2020, (2020) 36-40, https://ieeexplore.ieee.org/document/9294179
[2]. W. Zhou, M. Patel, D. Ross, An overview on the control of fast train pantograph, Conference on Intelligent Systems, (2012) 519-523.
[3]. G. Long et al., 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]. Y.C. An, C. Collins, Robust controller design for pantograph-catenary system, International journal of vehicular systems, 15 (2010) 120-132.
[6]. S. Walters, A. Rachid, A. Mpanda, On Modelling and Control of Pantograph Catenary Systems, PACIFIC’2011, 8th dec 2011, Amiens – France, IEEE France Selection, (2011) 1-10.
[7]. 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, 2014, pp.43-51.
[8]. G. Hughes, A. Reddy, Designing a robust controller for pantograph-catenary system, American International Journal of Applied Sciences, 211 (2015) 4-15.
[9]. W. Flips, Tuning of a fuzzy controller for a train pantograph system, in International Conference on Knowledge-Based Systems, Springer, 2016, pp. 512-520.
[10]. 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
[11]. J. Wang, Active Control of Contact Force for a Pantograph-Catenary System, Hindawi Publishing Corporation Shock and Vibration, (2016) 1-7, https://doi.org/10.1155/2016/2735297
[12]. Y. Bankole, Fuzzy structure for pantograph position control, Electrical Engineering, 5 (2017) 101-115.
[13]. M. Fischer, S. Hossain, H. Khatoun, Adaptive control of a train pantograph system, Journal of Physics and Modelling, 1 (2017) 15-41.
[14]. J. Ros, S. Lain, PID Controller Tuning in Tram Pantograph Systems, HAL open science, Submitted on 26 Oct 2020. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02977763
[15]. M. Moradi Zirkohi, T.C. Lin, An efficient non-iterative method for computing the centroid of an interval type-2 fuzzy set, Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 41 (2021) 2879-2889, https://doi.org/10.3233/JIFS-202913
[16]. 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.
[17]. T. Takagi, M. Sugeno, Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control, IEEE Trans. Syst. Man, Cybern. B, Cybern., 15 (1985) 116-132, https://doi.org/10.1109/TSMC.1985.6313399
[18]. H.O. Wang, K. Tanaka, M. Griffin, An approach to fuzzy control of nonlinear systems: Stability and design issues, IEEE Trans. Fuzzy Syst., 4 (1996) 14-23.
[19]. L.K. Wong, F.H.F. Leung, P.K.S. Tam, Design of fuzzy logic controllers for Takagi-Sugeno model-based system with guaranteed performance, International Journal of Approximated Reasoning, 30 (2002) 41-55, https://doi.org/10.1016/S0888-613X(02)00062-2
[20]. L.H. Lan, P.V. Lam, N.V. Hai, An Approach to Analysis and Design of Fuzzy Control System. The 3rd International Conference on Robotics, Control and Automation Enginering, RCAE 2020, (2020) 36-40, https://ieeexplore.ieee.org/document/9294179
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
30/01/2023
Nhận bài sửa
04/04/2023
Chấp nhận đăng
14/04/2023
Xuất bản
15/04/2023
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Lê Hùng, L., & Nguyễn Văn, T. (1681491600). Phương pháp điều khiển hệ thống cung cấp điện cho tàu điện sử dụng mô hình Takagi-Sugeno mờ cải tiến. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 74(3), 361-373. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.3.10
Số lần xem tóm tắt
61
Số lần xem bài báo
46
