research centers


Search results: Found 11

Listing 1 - 10 of 11 << page
of 2
>>
Sort by

Article
A Digital-Based Optimal AVR Design of Synchronous Generator Exciter Using LQR Technique
تصميم منظم فولتية متناوبة رقمي للمولد التزامني باستخدام طريقة التربيع الخطي

Author: Ibraheem Kasim Ibraheem إبراهيم قاسم إبراهيم
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2011 Volume: 7 Issue: 1 Pages: 82-94
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper a new structure for the AVR of the power system exciter is proposed and designed using digital-based LQR. With two weighting matrices R and Q, this method produces an optimal regulator that is used to generate the feedback control law. These matrices are called state and control weighting matrices and are used to balance between the relative importance of the input and the states in the cost function that is being optimized. A sample power system composed of single machine connected to an infinite- bus bar (SMIB) with both a conventional and a proposed Digital AVR (DAVR) is simulated. Evaluation results show that the DAVR damps well the oscillations of the terminal voltage and presents a faster response than that of the conventional AVR.

في هذا البحث هيكلية جديدة لمنظم الفولتية المتناوب للمثير الخاص بالمولد التزامني تم اقتراحه بالاعتماد على طريقة المنظم التربيعي الخطي الرقمي. مع مصفوفتي تعيير هما R و Q هذ الطريقة تعطي منظم تقاضلي الذي يستخدم لتوليد قانون السيطرة الاسترجاعي. هاتان المصفوفتان تدعيان مصفوفتي الحالة والسيطرة ويستخدمان للموازنة بين الاهمية النسبية للادخال وحالات المنظومة في دالة الكلفة التي تُفاضَل. منظومة قدرة نوعية متكونة من مولدة واحدة مربوطة الى خط نقل مع كلاً من الطريقتين التقليدية والمقترحة ( منظم الفولتية المتناوب الرقمي ) قد تمت محاكاتها . نتائج التقييم اظهرت ان الطريقة المقترحة ( منظم الفولتية المتناوب الرقمي ) يخمد تذبذبات الفولتية الطرفية بطريقة جيدة ويقدم استجابة اسرع من منظم الفولتية التقليدي.

Keywords

Exciter design --- AVR --- LQR --- state-feedback --- SMIB.


Article
Simulation of Optimal Speed Control for a DC Motor using Linear Quadratic Regulator (LQR)
السيطرة المثالية على سرعة محرك التيار المستمر باستخدام مقوم خطي من الدرجة الثانية.

Author: Ruba M.K. Al-Mulla Hummadi
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2012 Volume: 18 Issue: 3 Pages: 340-349
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper describes DC motor speed control based on optimal Linear Quadratic Regulator (LQR) technique. Controller's objective is to maintain the speed of rotation of the motor shaft with a particular step response.The controller is modeled in MATLAB environment, the simulation results show that the proposed controller gives better performance and less settling time when compared with the traditional PID controller.

لقد تم تقديم مسيطر باستخدام تقنية المقوم الخطي ذو الدرجة الثانية LQR واستخدم هذا المسيطر للسيطرة على سرعة محرك التيار المستمر علما ان الهدف المرجو من استخدام المسيطرات هو الحفاظ على سرع مستقرة وثابتة للمحرك.لقد تم التحليل باستخدام برنامج MATLAB حيث اثبتت النتائج ان هذا النوع من المسيطرات يعطي اداء احسن واستقرار الوقت فيه يكون اقل مقارنة مع المسيطر PID التقليدي.


Article
CONTROLLR MODELLING AND DESIGN OF ROTATIONAL SPEED FOR INTERNAL COMBUSION ENGINE

Authors: Raoof M. Radhi --- Emad Q. Hussien
Journal: University of Thi-Qar Journal for Engineering Sciences مجلة جامعة ذي قار للعلوم الهندسية ISSN: 26645564/26645572 Year: 2013 Volume: 4 Issue: 2 Pages: 1-13
Publisher: Thi-Qar University جامعة ذي قار

Loading...
Loading...
Abstract

This paper proposes a controller design of a nonlinear model of an internal combustion engine based on linear quadratic regulator (LQR) technique. The design takes into consideration the effect of external disturbances that occurs during the operation of system. The equations of motion are linearized according to the perturbation theory in order to inspect the dynamic stability of the engine motion, and the subsequent design of appropriate feedback controllers for the system, which can be obtained by solving the LQR problem. The results show that the proposed controller has good performance and stability than PID controller. The simulations have been carried out in Matlab/Simulink environment.

يهدف البحث الى تصميم سيطرة على النموذج اللا خطي لمنظومة محرك الاحتراق الداخلي على أساس تقنية LQR. يأخذ التصميم بنظر الاعتبار الاضطرابات الخارجية المؤثرة على عمل المحرك , ويمر على تحول المعادلات الحركة الى النموذج الخطي حسب نظرية الاضطراب ومن ثم دراسة الاستقرار الديناميكي لاداء المحرك وبالتالي تصميم منظومة مناسبة لوحدة تحكم ردود الفعل من خلال معالجة معوقات تطبيقLQR. أظهرت النتائج البحث ان وحدة التحكم المقترحة قد ادت الى تحسن واضح في اداء والاستقرارية المنظومة بالمقارنة مع المسيطر PID , علما ان عملية المحاكاة قد تمت في اطار MATLAB / SIMULINK.


Article
ROBUST ACTIVE DAMPING DESIGN FOR A SUSPENSION SYSTEM

Author: Dr.emad q. hussien
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2013 Volume: 13 Issue: 3 Pages: 483-494
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

This paper proposes a control of robust active damping for a quarter car model with three degrees of freedom by using an optimal control approach. The design takes into consideration the uncertainty of system parameters. The solution to the robust damping problem is obtained by translating it into an optimal control problem, and the subsequent design of appropriate feedback controllers for the active suspension system can be obtained by solving the LQR (linear quadratic regulator) problem. The results show that the proposed robust design provides superior kinematic and dynamic performance compared to those of the passive system.

يقترح هذا البحث السيطرة على التخميد النشيط القوي لنموذج ربع سيارة مع ثلاثة درجات من الحرية من خلال استخدام اسلوب السيطرة الأمثل. يأخذ هذا التصميم بعين الاعتبار حالة عدم التاًكد لمعلمات النظام .وتحل مشكلة التخميد القوية بتحويلها الى مشكلة سيطرة مثلى ومن ثم يمكن الحصول على تصميم لاحق لمسيطرات التغذية العكسية لنظام التعليق النشيط من خلال حل مشكلة LQR . وأظهرت النتائج أن التصميم المقترح يوفر أداءً حركياً وديناميكياُ متميز مقارنة مع تلك التابعة للمنظومة السلبية


Article
AN OPTIMAL DESGSIN FOR VARIABLE SPEED WIND TURBINES BASED ON LQG

Author: Dr.emad q. hussien
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2014 Volume: 14 Issue: 1 Pages: 83-97
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, propose an optimal control design for variable speed wind turbine subject to disturbance wind and white noise. The dynamic modeling of the wind turbine and its linearization are derived, and its performance has been established using MATLAB environment.This method includes a description and some discussion of the Kalman state estimator, and application, particularly in the area of wind turbine system, to control the angular speed based on LQG (Linear Quadratic Gaussian). The simulation results show, the proposed LQG controller of the system gives good response and have excellent performance when compare with LQR (Linear Quadratic Regulator) controller

في هذا البحث يقترح التصميم والتحكم الامثل لتورباين الريح متغير السرعة وتحت تأثير الاضطربات الناتجة من سرعة الريح والضوضاء. وقد تم النمذجة الديناميكية لتورباين الريح وتحويلها الى معادلات خطية لغرض اختيار أداء النموذج باستخدام .MATLAB بيئة ان اسلوب البحث يتضمن وصفاً ومناقشة بعض المتغيرات الدوال Kalman وتطبيقها في مجال تورباين الريح لغرض السيطرة على سرعة الدوران باستخدام تقنية. LQG حيث أثبتت النتائج ان مقترح المسيطر للنظام يعطي استجابة جيدة واستقرارية ممتازة مقارنة مع المسيطر . LQR


Article
Improve Linear Quadratic Regulator by Particle Swarm Optimization Algorithms for Two Wheeled Self Bala ncing Mobile robot

Authors: Noor.M.Mjeed --- Ekhlas.H.Karam
Journal: Iraqi Journal for Electrical And Electronic Engineering المجلة العراقية للهندسة الكهربائية والالكترونية ISSN: 18145892 Year: 2017 Volume: 13 Issue: 2 Pages: 173-179
Publisher: Basrah University جامعة البصرة

Loading...
Loading...
Abstract

The aim of this paper is to suggest a methodical smooth control method for improving the stability of two wheeled self-balancing robot under effect disturbance. To promote the stability of the robot, the design of linear quadratic regulator using particle swarm optimization (PSO) method and adaptive particle swarm optimization (APSO). The computation of optimal multivariable feedback control is traditionally by LQR approach by Riccati equation. Regrettably, the method as yet has a trial and error approach when selecting parameters, particularly tuning the Q and R elements of the weight matrices. Therefore, an intelligent numerical method to solve this problem is suggested by depending PSO and APSO algorithm. To appraise the effectiveness of the suggested method, The Simulation result displays that the numerical method makes the system stable and minimizes processing time.


Article
Active Vibration Control of Cantilever Beam by Using Optimal LQR Controller
السيطرة الفعالة على تخميد الأهتزاز لعتبة حيدية بواسطة أستخدام طريقة السيطرة LQR

Authors: Hadeer Abd UL-Qader Mohammed هدير عبد القادر محمد --- Dr.Hatem Rahem Wasmi حاتم رحيم وسمي
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2018 Volume: 24 Issue: 11 Pages: 1-17
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Many of mechanical systems are exposed to undesired vibrations, so designing an active vibration control (AVC) system is important in engineering decisions to reduce this vibration. Smart structure technology is used for vibration reduction. Therefore, the cantilever beam is embedded by a piezoelectric (PZT) as an actuator. The optimal LQR controller is designed that reduce the vibration of the smart beam by using a PZT element. In this study the main part is to change the length of the aluminum cantilever beam, so keep the control gains, the excitation, the actuation voltage, and mechanical properties of the aluminum beam for each length of the smart cantilever beam and observe the behavior and effect of changing the length of the smart cantilever beam. A cantilever beam with piezoelectric is modeled in Mechanical APDL ANSYS version 15.0 and verified this by using experimental work. The AVC was tested on a smart beam under different control gains in experimental work and chose the best control gain depending on FEM results for each length of the smart beam. The response of the smart beam is noticed to be different for every length and the reduction percentage for settling time was different for every length.

تتعرض العديد من الانظمة الميكانيكية للأهتزازات الغير مرغوب بها, للذلك تصميم طريقة سيطرة فعالة للانظمة مهمة في القرارات الهندسية لتقليل هذه الأهتزازات. لذلك فأن عتبة حيدية مثبتة من طرف واحد يدعم بمواد ذكية (PZT (كمشغل ميكانيكي. تم تصميم وحده تحكم LQR ألامثل التي من شأنها أن تخفف من اهتزاز العتبة الذكية بأستخدام العنصر الكهروضغطي. الهدف الرئيسي في هذه الدراسة هو تغيير طول عتبة حيدية مصنوعة من الالمنيوم, مع ابقاء ربح المسيطر, مقدار ألاثارة, مقدار فولطية المشغل الميكانيكي والخواص الميكانيكية لعتبة حيدية ذكية ونلاحظ تصرف وتأثير تغيير الطول لعتبة ذكية. تم نمذجته العتبة الحيدية مع المواد الكهروضغطية في برنامج ANSYS . والتحقيق منها بأستخدام الجانب العملي. السيطرة الفعالة للأهتزازات تم اختبارها على عتبة حيدية ذكية تحت مختلف قيم من ربح المسيطر في الجانب العملي واختيار أفضل قيمة للربح المسيطر أعتماداً على نتأئج الجانب النظري لكل طول من العتبة الذكية. نلاحظ ان استجابة العتبة الذكية مختلفة لكل طول ونسبة التقليل لزمن الاستقرار العائد الى الأهتزاز الحر هو مختلف لكل طول.


Article
Design LQR Controller for Higher Order Systems Based on the Reduction Model
تصميم مسيطر LQR للانظمة ذات الرتبة العالية اعتمادا على نموذج ذات رتبة اقل

Author: Assist. Lect Noor Safaa Abdul-Jaleel مدرس مساعد نور صفاء عبد الجليل
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2015 Volume: 19 Issue: 2 Pages: 42-57
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper present a simple method for reducing the linear higher order systems. The coefficient of the reduction model is obtained by using the modified dominant pole technique, while the coefficients of the numerator are obtained by reduced order model. Linear Quadratic Regulator (LQR) is used to design a controller for the higher order system depended on the linear reducing equations. LQR without and with integral effect method are used and compared for controlling the higher order systems. The LQR controller are designed and simulated using MATLAB/Simulink. Simulation results show that both the controllers are capable of controlling the systems successfully. The LQR with integral gives the better performance, compared to when the system without it. the LQR controller scheme with smith predictor connection is suggested in order to maintain the stability of the higher order plant in addition to improve the performance of the controlled system. The simulation results for this scheme are tested with two higher order time delay systems to illustrate the efficient performance for the proposed control scheme.

في هذا البحث تم تقديم طريقة بسيطة لتقليل الانظمة ذات الرتب العالية. حيث تم الحصول على معاملات بسط معادلة التقليل باستخدام طريقة (dominant pole) بينما يتم الحصول على معاملات المقام باستخدام طريقة ( reduced order). تم استخدام اسلوب السيطرة (LQR ) للسيطرة على الانظمة ذات الرتب العالية. حيث تم تطبيق هذا المسيطر مع وبدون استخدام التكامل, ثم اجريت المقارنة بين الاسلوبين وبيان تاثيرهم على الانظمة ذات الرتب العالية. النظام تم تصميمه باستخدام برنامج( (MATLAB/Simulink, وقد اظهرت النتائج ان الاسلوبين قادران على السيطرة على النظام بصورة ناجحة, لكن المسيطرمع استخدام التكامل قد اعطى نتائج افضل مقارنة بدونه. ايضا, في هذا البحث تم طرح مخطط مسيطر ((LQR مع متنبئ ((Smith وذلك للحفاظ على استقرارية المنظومة ذات الدرجة العالية بالاضافة الى تحسين اداء المنظومة المسيطر عليها. وقد تم اختبار مثالين لتوضيح الاداء الكفوء لمخطط السيطرة المقترح


Article
Active Vibration Suppression of Smart Cantilever Beam with Sliding Mode Observer Using Two Piezoelectric Patches
تخميد الاهتزازات للعتبة الكابولية الذكية مع المخمن المنزلق الشكل باستخدام اثنين من المواد الكهروضغطية

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents a vibration suppression control design of cantilever beam using two piezoelectric ‎patches. One patch was used as ‎an actuator element, while the other was used as a sensor. The controller design was designed via the balance realization reduction method to elect the reduced order model that is most controllable and observable. ‎the sliding mode observer was designed to estimate six states from the reduced order model but three states are only used in the control law. Estimating a number of states larger than that used is in order to increase the estimation accuracy. Moreover, the state ‎estimation error is proved bounded. An ‎optimal LQR controller is designed then using the ‎estimated states with the sliding mode observer, to ‎suppress the vibration of a smart cantilever ‎beam via the piezoelectric elements. The control spillover problem was avoided, by deriving an avoidance ‎condition, to ensure the ‎asymptotic stability for the proposed vibration ‎control design. ‎The numerical simulations were achieved to ‎test the vibration attenuation ability of the ‎proposed optimal control. For 15 mm initial tip ‎displacement, the piezoelectric actuator found ‎able to reduce the tip displacement to about 0.1 ‎mm after 4s, while it was 1.5 mm in the ‎open loop case. The current experimental results showed a good performance of the proposed LQR control law and the sliding mode observer, as well a good agreement with theoretical results.

يقدم هذا البحث تصميما لمسيطر إخماد الاهتزاز في عارضة ناتئة باستخدام اثنين من المواد الكهروضغطية. تم لصق المواد الكهروضغطية على سطح العارضة لتعمل مشغلا ميكانيكيا (actuator) ومتحسسا. هناك مصدران من ‏عدم الاستقرار في العتبة، وهما تأثير تداعيات المخمن وتأثير تداعيات السيطرة غير المباشرة، حيث تم اخذ هذين المصدرين بنظر الاعتبار في التصميم الحالي لنظام السيطرة على أساس انموذج مخفض ‏من النظام الأصلي. لتصميم نظام تحكم والذي من شأنه تخفيف الاهتزاز، تم استخدام طريقة (Balance realization) لاختيار انموذج مخفًض حيث يكون هذا النموذج أكثر قابلية على السيطرة والتخمين. تم اختيار ثلاثة متغيرات للنموذج المخفض عن النظام الأصلي. ان نظام المخمن المنزلق، والذي يستند على المسيطر المكافئ، يهدف إلى تقدير ستة متغيرات حيث إن الخطأ في التخميد محدد كما تم إثباته. باستخدام تخمين المتغيرات عن طريق المخمن المنزلق، تم تصميم وحدة تحكم LQR الأمثل من شأنها أن تخفف من اهتزاز العتبة الذكية وباستخدام العنصر الكهروضغطي. وللتغلب على مشكلة تأثير السيطرة غير المباشرة، تم اشتقاق شرط تحقيق الاستقرارية والذي يضمن استقرار المسيطر للتصميم المقترح والذي سيقلل الاهتزاز في العتبة. باستخدام المحاكاة العددية تم اختبار قدرة نظام السيطرة المقترح لتقليل الاهتزاز وتخميده. كما تم ازاحة طرف العتبة 15 مم، حيت وجد بان المشغل الميكانيكي للمادة الكهروضغطية قادر على تقليل الازاحة إلى حوالي 0.1 ملم بعد 4 ثانية، في حين أن قيمتها 1.5 ملم في الحالة الحرة. اظهرت النتائج العملية على العتبة الذكية الأداء المتميز لقانون السيطرة والمسيطر منزلق الشكل المقترح.


Article
Performance Comparison of Different Advanced Control Schemes for Glucose Level Control under Disturbing Meal
مقارنة الاداء بين مسيطرات متقدمة للسيطرة على مستوى السكر في الجسم البشري تحت تاثير الاضطراب الغذائي

Authors: Bashar Fateh Midhat بشار فاتح مدحت --- Amjad Jaleel Humaidi امجد جليل حميدي
Journal: Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية ISSN: 18181171 23120789 Year: 2017 Volume: 13 Issue: 3 Pages: 55-63
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

In this work, diabetic glucose concentration level control under disturbing meal has been controlled using two set of advanced controllers. The first set is sliding mode controllers (classical and integral) and the second set is represented by optimal LQR controllers (classical and Min-, ax). Due to their characteristic features of disturbance rejection, both integral sliding mode controller and LQR Minmax controller are dedicated here for comparison. The Bergman minimal mathematical model was used to represent the dynamic behavior of a diabetic patient’s blood glucose concentration to the insulin injection. Simulations based on Matlab/Simulink, were performed to verify the performance of each controller. In spite that Min-max optimal controller gave better disturbance rejection capability than classical optimal controller, classical sliding mode controller could outperform Min-max controller. However, it has been shown that integral sliding mode controller is the best of all in terms of disturbance rejection capability

في هذا البحث تمت السيطرة على تركيز الكلوكوز في الجسم البشري وذلك باقتراح نوعين من المسيطرات: المسيطرات المثالية والمسيطرات ذات النمط الانزلاقي. اذ يمتاز هذان النوعان من المسيطرات بخواص تقليل تاثير الاضطراب المسلط على المنظومة. هناك نوعان من المسيطرات المثالية التي تم اقتراحاها وهي المسيطر المثالي التقليدي والمسيطر الذي يستند على الطريقة الدنيا-العليا. اما النوع الاخر فتم استخدام مسيطرين ذات النمط الانزلاقي وهما المسيطر التقليدي والتكاملي. بالرغم من ان المسيطرالمثالي الذي يستند على الطريقة الدنيا-العليا قد اعطى نتائج جيدة، فان المسيطر ذات النمط الانزلاقي التكاملي قد اظهر خواص افضل من المسيطرات المقترحة وذلك من ناحية تقليله تاثير الاضراب المسلط والتي تم تمثيلها على شكل وجبة طعام.

Listing 1 - 10 of 11 << page
of 2
>>
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (11)


Language

English (8)

Arabic and English (3)


Year
From To Submit

2018 (1)

2017 (3)

2015 (1)

2014 (1)

2013 (3)

More...