Perancangan Kendali Optimal pada Motor Arus Searah Tanpa Sikat melalui Metode LQRI

ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika Pub Date : 2019-05-24 DOI:10.26760/ELKOMIKA.V7I2.377

Khoirudin Fathoni, Aryo Baskoro Utomo

{"title":"Perancangan Kendali Optimal pada Motor Arus Searah Tanpa Sikat melalui Metode LQRI","authors":"Khoirudin Fathoni, Aryo Baskoro Utomo","doi":"10.26760/ELKOMIKA.V7I2.377","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"ABSTRAKArtikel ini akan menjelaskan perancangan kendali kecepatan MASTS dengan tujuan diperoleh respon kecepatan MASTS yang tanggap serta memiliki sinyal kendali dan arus minimal. Untuk mencapai hal ini MASTS akan dikendalikan melalui metode Linear Quadratic Regulator (LQR) dengan state yang dipilih adalah arus, kecepatan, dan state integral galat kecepatan. Diperlukan penalaan nilai parameter Q matriks bobot state dan R matriks bobot input untuk mendapatkan performa kecepatan dan arus yang terbaik. Berdasarkan pengujian diperoleh bahwa dengan kendali LQR-I, kecepatan MASTS dapat mengikuti set point dengan respon rise time Tr = 0,03 detik, settling time Ts=0,044 detik, overshoot (OS) 1,6 %, arus Imax=0,16 A dan dutycycle sinyal kontrol umax 56% pada kondisi tanpa beban dan Tr = 0,03 detik, Ts=0,044 detik, OS 1,6 %, Imax=0,16 A dan umax 56% pada kondisi berbeban. Dibandingkan dengan kendali PID ketika tanpa beban mempunyai Tr=0,0176 Ts=0,075 %OS=3,9% umax=96% Imax=0,35 A, LQRI mempunyai respon settling time, sinyal kendali dan arus yang lebih baik.Kata kunci: Motor Arus Searah Tanpa Sikat, Kendali Optimal, Linear Quadratic Regulator dan Integral ABSTRACTThis paper aimed to discuss further research about BLDC motor speed control so that BLDC not only has fast speed response but also has minimum control signal and current using LQR (Linear Quadratic Regulator) control with chosen states are current, speed of BLDC, and speed error integral state. Tuning of Q and R matrix is required to reach the best speed and current performance. Where Q and R matrix is state cost matrix and input cost matrix, respectively. Result show that LQR-I control can track set point with rise time Tr = 0.03 s, settling time Ts=0,044 s, overshoot (OS) 1,6 %, current Imax=0,16 A and dutycycle control signal umax 56% in no load condition, and Tr = 0,03 s, Ts=0,044 s, OS 1,6 %, Imax=0,16 A dan umax 56% in the load condition. Compared to PID controller which has Tr=0,0176 Ts=0,075 %OS=3,9% umax=96% Imax=0,35 A in no load condition, proposed controller has a better settling time, control signal and current.Keywords: BLDC Motor, Optimal Control, LQR and Integral","PeriodicalId":344430,"journal":{"name":"ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika","volume":"11 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2019-05-24","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"2","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.26760/ELKOMIKA.V7I2.377","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 2

Abstract

ABSTRAKArtikel ini akan menjelaskan perancangan kendali kecepatan MASTS dengan tujuan diperoleh respon kecepatan MASTS yang tanggap serta memiliki sinyal kendali dan arus minimal. Untuk mencapai hal ini MASTS akan dikendalikan melalui metode Linear Quadratic Regulator (LQR) dengan state yang dipilih adalah arus, kecepatan, dan state integral galat kecepatan. Diperlukan penalaan nilai parameter Q matriks bobot state dan R matriks bobot input untuk mendapatkan performa kecepatan dan arus yang terbaik. Berdasarkan pengujian diperoleh bahwa dengan kendali LQR-I, kecepatan MASTS dapat mengikuti set point dengan respon rise time Tr = 0,03 detik, settling time Ts=0,044 detik, overshoot (OS) 1,6 %, arus Imax=0,16 A dan dutycycle sinyal kontrol umax 56% pada kondisi tanpa beban dan Tr = 0,03 detik, Ts=0,044 detik, OS 1,6 %, Imax=0,16 A dan umax 56% pada kondisi berbeban. Dibandingkan dengan kendali PID ketika tanpa beban mempunyai Tr=0,0176 Ts=0,075 %OS=3,9% umax=96% Imax=0,35 A, LQRI mempunyai respon settling time, sinyal kendali dan arus yang lebih baik.Kata kunci: Motor Arus Searah Tanpa Sikat, Kendali Optimal, Linear Quadratic Regulator dan Integral ABSTRACTThis paper aimed to discuss further research about BLDC motor speed control so that BLDC not only has fast speed response but also has minimum control signal and current using LQR (Linear Quadratic Regulator) control with chosen states are current, speed of BLDC, and speed error integral state. Tuning of Q and R matrix is required to reach the best speed and current performance. Where Q and R matrix is state cost matrix and input cost matrix, respectively. Result show that LQR-I control can track set point with rise time Tr = 0.03 s, settling time Ts=0,044 s, overshoot (OS) 1,6 %, current Imax=0,16 A and dutycycle control signal umax 56% in no load condition, and Tr = 0,03 s, Ts=0,044 s, OS 1,6 %, Imax=0,16 A dan umax 56% in the load condition. Compared to PID controller which has Tr=0,0176 Ts=0,075 %OS=3,9% umax=96% Imax=0,35 A in no load condition, proposed controller has a better settling time, control signal and current.Keywords: BLDC Motor, Optimal Control, LQR and Integral

查看原文本刊更多论文

通过LQRI方法对直流电机进行最佳设计控制

这篇文章的免责声明将解释MASTS的速度控制设计，目的是获得响应的MASTS速度响应，并拥有最少的控制信号和电流。为了实现这一目标，MASTS将通过线性Quadratic调节器(LQR)的线性Quadratic调节器(LQR)控制，选择的状态是电流、速度和集成速度错误。需要重新计算状态权重矩阵Q参数和R输入权重矩阵，以获得最佳速度和电流性能。根据获得的测试,通过控制LQR-I, MASTS速度可以跟随set point)和反应时间Tr = 0.03秒,崛起settling时间Ts = 0.044秒,存在超(OS) 1.6 %, Imax = 0,16 A和dutycycle电流信号控制umax 56%的情况没有负担和Tr = 0.03秒,Ts = 0.044秒,Imax OS 1.6 % = 0,16 A和umax 56%的首要条件。当没有负担的时候，与PID的控制相比，当Tr= 0176 Ts= 0.075 OS= 3.9% umax=96% Imax= 0.35 A时，LQRI对充值、控制信号和电流有更好的响应。关键词:无刷直流电马达,最佳的控制,线性调节器Quadratic ABSTRACTThis纸aimed to discuss组成和研究关于BLDC电机速度控制,所以离那个BLDC不仅有反应速度快,但也已用LQR控制信号和当前最低(Quadratic线性稳压器)和选民各州控制是当前BLDC之速度,速度,睡意朦胧错误state university)组成。Q和R矩阵的调整要求达到最佳速度和当前性能。Q和R矩阵的状态cost和输入cost矩阵，尊重。论点秀那LQR-I控制可以和崛起轨道组角时间Tr = 0。03 s, settling时间Ts = 0.044,存在超(OS) 1.6 %,当前Imax = 0,16 A号和dutycycle控制信号umax 56%在加载条件,和Tr = 0.03 s, Ts = 0.044 s OS 1.6 %, Imax = 0,16 A和umax 56%的加载条件。与PID控制器进行比较关键词:BLDC电机，最佳控制，LQR和集成

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

ELKOMIKA: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika

自引率

0.00%

发文量