Preview

Мехатроника, автоматизация, управление

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Стабилизация двигателя постоянного тока в фотоэлектрической насосной системе с помощью суперконденсатора и нечеткого логического контроллера

https://doi.org/10.17587/mau.20.669-676

Полный текст:

Аннотация

В данной работе обсуждаются две проблемы, связанные с фотоэлектрической насосной системой. Во-первых, проводится анализ суперконсенсатора, направленный на обеспечение хранения электроэнергии и разрешение проблем, связанных с отсутствием производства фотоэлектрической энергии в темное время суток. Во-вторых, предложено использовать в системе нечеткий логический контроллер. С одной стороны, он предназначен для стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока вблизи предпочтительного значения за счет управления режимом работы комбинированного преобразователя постоянного тока. С другой стороны, этот контроллер служит для управления зарядкой и разрядкой суперконденсатора в соответствии с уровнем солнечного освещения и уровнем заряда конденсатора. Полная модель фотоэлектрической насосной системы исследуется в MATLAB Simulink. Обсуждаются результаты моделирования при разных уровнях освещения.

Об авторах

М. Али Бен Фатхаллах
Лаборатория робототехники, информатики и сложных систем, Национальная инженерная школа Туниса, Университет Тунис-Аль-Манар; Институт информационно-коммуникационных технологий, Университет Карфагена
Россия
аспирант


А. Бен Отман
Лаборатория робототехники, информатики и сложных систем, Национальная инженерная школа Туниса, Университет Тунис-Аль-Манар;Национальная инженерная школа, Университет Карфагена
Россия
PhD


М. Бесбес
Лаборатория робототехники, информатики и сложных систем, Национальная инженерная школа Туниса, Университет Тунис-Аль-Манар; Институт информационно-коммуникационных технологий, Университет Карфагена
Россия
проф.


Список литературы

1. Kim S., No K. S., Chou P. H. Design and Performance Analysis of Supercapacitor Charging Circuits for Wireless Sensor Nodes, IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits and Systems, June 2011, vol. 1, iss. 2, pp. 1—7.

2. Jayalakshmi M., Balasubramanian K. Simple Capacitors to Supercapacitors — An Overview, International Journal of Electrochemical Science, October 2008, vol. 3, pp. 1196—1217.

3. Patil P. G., Venkateshwarlu K., Patel M. T. Application of Super Capacitor Energy Storage in Microgrid System, International Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJS ETR), March 2015, vol. 4, pp. 589—594.

4. Cultura A. B., Salameh Z. M. Modeling, Evaluation and Simulation of a Supercapacitor Module for Energy StorageApplication, International Conference on Computer Information Systems and Industrial Applications, 2015, pp. 876—882.

5. Zubieta L., Bonert R. Characterization of double-layer capacitors for power electronics applications, IEEE-IAS’98, 1998, pp. 1149—1154.

6. Ali A. Al Razzak Al Tahir. A Comparative Study Between PID Controller And Fuzzy Logic Controller For Speed Control of D.C Motors, Journal of Babylon University/Pure and Applied Sciences, 2010, vol. 18, pp. 1—16.

7. Farah N., Nizam Md. H. Comparative Study of PI and Fuzzy Logic Controllers Based Speed Control of Induction Motor Drive, Journal of Modern Science & Engineering, 2017, vol. 1, pp. 20—26.

8. Rajesh Kumar P., Sravan Kumar S. L. V. Comparative Study of PID Based VMC and Fuzzy Logic Controllers for Flyback Converter, International Journal of Instrumentation, Control and Automation (IJICA), 2011, vol. 1, pp. 29—36.

9. Eddahmani Ch., Mahmoudi H. A comparative study of fuzzy logic controllers for wind turbine based on PMSG, International Journal of Renewable Energy Research, September 2018, vol. 8, pp. 1386—1392.

10. Morsli A., Tlemçani A., OuldCherchali N., Boucherit M. S. Comparative Study between Classical P-Q Method and Modern Fuzzy Controller Method to "Improve the Power Quality of an Electrical Network", International Journal of Electrical and Computer Engineering, 2015, vol. 9, pp. 1316—1322.

11. SafdarFasal T. K., Unnikrishnan L. A Comparative Study of Proportional Integral Controllerand Fuzzy Logic Controllerin Scalar Speed Control of Three Phase Induction Motor, International Journal of Electrical, Electronics and Data Communication, 2013, vol. 1, pp. 18—21.

12. Gowd B. P., Jayasree K., Hegde M. N. Comparison of Artificial Neural Networks and Fuzzy Logic Approaches for Crack Detection in a Beam Like Structure, International Journal of Artificial Intelligence and Application, January 2018, vol. 9, pp. 35—51.

13. Kumari N., Sunita Smita. Comparison of ANNs, Fuzzy Logic and NeuroFuzzy Integrated Approach for Diagnosis of Coronary Heart Disease: A Survey, International Journal of Computer Science and Mobile Computing, June 2013, vol. 2, pp. 216—224.

14. Chate K. V., Prado O. E., Rengifo C. F. Comparative Analysis between Fuzzy Logic Control, LQR Control with Kalman Filter and PID Control for a Two Wheeled Inverted Pendulum, Advances in Automation and Robotics Research in Latin America, 2017, vol. 13, pp. 144—156. 15. Chen C. H., Wang Ch. Ch., Wang Y. T., Wang P. T. Fuzzy Logic Controller Design for Intelligent Robots, Mathematical Problems in Engineering, VOL. 2017, pp. 1—12, September 2017.

15. Cherry A. S., Jones R. P. Fuzzy logic control of an automotive suspension system, IEEE Proceedings — Control Theory and Application, 1995s, vol. 142, pp. 149—160.

16. Adda F., Larbes C., Allek M., Loudini M. Desi gn of an intelligent fuzzy l ogic contro ller for a nuclear research reactor, Progress in Nuclear Energy, 2005, vol. 46, pp. 328—347.

17. Patel A., Gupta Sh. K., Rehman Q., Verma M. K. Application of Fuzzy Logic in Biomedical Informatics, Journal of Emerging Trends in Computing and Information Sciences, 2013, vol. 4, pp. 57—62.

18. Grover D. K. Simulations of Various Applications of Fuzzy Logic using the MATLAB, International Journal of Computer Applications, May 2016, vol. 141, pp. 39—45.

19. Zadeh L. A. Fuzzy Sets, Information and control, 1965, vol. 8, pp. 338—358.

20. Shi L., Crow M. L. Comparison of Ultracapacitor Electric CircuitModels, IEEE Conference on Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century, 2008, pp. 1—6.

21. Zhang Y., Wei L., Shen X., Liang H. Study of Supercapacitor in the Application of Power Electronics, Wseas Transactions on Circuits and Systems, 2009, vol. 8, pp. 508—517.

22. Ben Fathallah M. A., Ben Othaman A., Besbes M. Modeling a photovoltaic energy storage system based on super capacitor, simulation and evaluation of experimental performance, 2018, vol. 124, Applied Physics A, vol. 124, pp. 1—10.

23. Cultura A. B., Salameh Z. M. II. Modeling, Evaluation and Simulation of a Supercapacitor Module for Energy StorageApplication, International Conference on Computer Information Systems and Industrial Applications, 2015, pp. 876—882.

24. El Fadil H., Belhaj F. Z., Rachid A., Giri F., Ahmed-Ali T. Nonlinear Modeling and Observer for Supercapacitors in Electric Vehicle Applications, International Federation of Automatic Control, 2017, pp. 1898—1903.

25. Kurzweil P., Shamonin M. State-of-Charge Monitoring by Impedance Spectroscopy during Long-Term Self-Discharge of Supercapacitors and Lithium-Ion Batteries, Journal of batteries, 2018, pp. 1—13.

26. Ben Othman A., Ben Fathallah M. A., Besbes M. Robust Control of a Photovoltaic Pumping System with Super-Capacitor storage, P&O Algorithm and Pole Placement Technique, Energy system Journal, 2018, pp. 1—25.

27. Ben Othman A., Belkilani K., Besbes M. Global solar radiation on tilted surfaces in Tunisia: Measurement, estimation and gained energy assessments, Energy Reports, 2018, pp. 101—109.

28. Belkilani K., Ben Othman A., Besbes M. Assessment of global solar radiation to examine the best locations to install a PV system in Tunisia, Applied Physics A, 2018, pp. 124—122.

29. Belkilani K., Ben Othman A., Besbes M. Estimation and experimental evaluation of the shortfall of photovoltaic plants in Tunisia: case study of the use of titled surfaces, Applied Physics A, 2018, pp. 124—179.

30. Belkilani K., Ben Othman A., Besbes M. Estimation of Global and Direct Solar Radiation in Tunisia Based on Geostationary Satellite Imagery, IEEE PES/IAS Power Africa, 2018.

31. Ben Fathallah M. A., Ben Othman A., Besbes M. Study of Performance of Energy Storage and Control in Photovoltaic Pumping System, International Conference of Problem of Mechanics and Control in Makhachkala, Russian Federation, 2018.


Для цитирования:


Али Бен Фатхаллах М., Бен Отман А., Бесбес М. Стабилизация двигателя постоянного тока в фотоэлектрической насосной системе с помощью суперконденсатора и нечеткого логического контроллера. Мехатроника, автоматизация, управление. 2019;20(11):669-676. https://doi.org/10.17587/mau.20.669-676

For citation:


Ali Ben Fathallah M., Ben Othman A., Besbes M. Stabilizing a DC Motor Speed of Photovoltaic Pumping System Using a Super Capacitor and Fuzzy Logic Controller. Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie. 2019;20(11):669-676. https://doi.org/10.17587/mau.20.669-676

Просмотров: 28


ISSN 1684-6427 (Print)
ISSN 2619-1253 (Online)