AN EXPERIMENT BASED ON FUZZY LOGIC CONTROL FOR AN ACTIVE MAGNETIC BEARING SYSTEM

  • Nguyen Van Sum

Abstract

This study presents an intelligent control method for positioning nonlinear an active magnetic bearing (AMB) system by using emergent fuzzy logic controller (FLC). In this work, an AMB system supports a rotating shaft, without physical contact are presented. By using rotor dynamic model of AMB system and electromagnetic forces of magnetic bearing to design a FLC for an AMB system. A closed-loop decentralized FLC for an AMB system was designed in this study. The control algorithm was numerically evaluated to construct a multiple-input multiple-output mathematical model of the controlled system. The membership functions and rule design of FLC were based on the mathematical model of an AMB system. A current amplifier and hardware-in-loop (HIL) is used for electromagnetic coil to generate magnetic forces suspended the rotor in magnetic bearing. The results indicated that the system exhibited satisfactory control performance with a low overshooting and produced improved transient and steady-state responses under various operating conditions. The proposed controller can be feasibly applied to AMB systems exposed to various external disturbances.

Tác giả

Nguyen Van Sum

Đôi nét về bản thân: 

  -  9/ 2015 - đến nay: Gv trường CĐCN Huế

 -  3/2015 đến tháng 9/2015 nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Nam Đài Loan.

  -  2011 - 2014: Tiến sĩ tại trường ĐH Đại Diệp, Đài Loan

  -  2008 - 2010: Thạc sĩ tại Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên.

  -  Công tác tại trường CĐCN Huế từ năm 2007

  -  2001-2006: Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, Việt Nam. 

 Lĩnh vực nghiên cứu: 

  -  Lập trình vi điều khiển (AT89C51, PIC, dsPIC), PLC

  -  Điều khiển PID, fuzzy, mạng nơron, điều khiển dự báo.

  -  Thiết kế điều khiển đệm từ trường trong các vòng bi đệm từ, tàu cao tốc, hệ thống lưu trữ năng lượng.

 Hoạt động khoa học

 - Tham gia nghiên cứu khoa học với các đề tài cấp trường:

      + Nguyễn Văn Anh, Nguyễn Văn Sum “Nghiên cứu thiết kế chế tạo cơ cấu tự động đóng mở mái che giếng trời trên các nhà cao tầng,” năm 2009- 2010.

 - Hướng dẫn sinh viên tham gia nghiên cứu khoa học:

      + Nguyễn Văn Sinh, Nguyễn Đình Công, “Nghiên cứu và thiết kế mạch điều khiển LED ma trận sử dụng họ vi điều khiển MCC51,” 04/2011.

      + Giải nhất cuộc thi “Robot dò đường- Line Follower Robot 2011” do trường CĐCN Huế tổ chức.

      + Giải ba cuộc thi “Robot dò đường- Line Follower Robot 2011” do trường ĐH Khoa Học Huế tổ chức.

  - Bài báo quốc tế:

 1/  Van Sum Nguyen, Hong-Van Tran, Lai-Khac Lai, Nguyen- Thi Hoai Nam, Tran-Huu Chau Giang, and Le-Phuong Truong “A Flywheel Energy Storage System Suspended by Active Magnetic Bearings Using a Fuzzy Control with Radial Basis Function Neural Network,” Springer, International Journal, Lecture Notes in Electrical Engineering, will be published (9/2015).

2/  Seng-Chi Chen,  Van-Sum Nguyen, and Ta-Hsiang Hu, “Fuzzy and Online Trained Adaptive Neural Network Controller for an AMB System”,Journal of Applied Science and Engineering, vol. 18, no. 1, pp. 47-58, 2015.

3/  Seng-Chi Chen, Van-Sum Nguyen, Dinh-Kha Le, and Nguyen Thi Hoai Nam “Nonlinear Control of an Active Magnetic Bearing System Achieved Using a Fuzzy Control with Radial Basis Function Neural Network,” Journal of Applied Mathematics, vol. 2014, article ID 272391, 18 pages, 2014.

4/  Seng-Chi Chen, Van-Sum Nguyen, Dinh-Kha Le, and Nguyen Thi Hoai Nam “A Flywheel Energy Storage System Suspended by Active Magnetic Bearings Using an Online Trained Adaptive Neural Network Controller,” International Journal Applied Mechanics and Materials (ISSN: 1662-7482) vol. 602-605, pp. 1411- 1416, 2014.

5/ Seng-Chi Chen*, Dinh-Kha Le, Van-Sum Nguyen "Inductive Displacement Sensors with a Notch Filter for an Active Magnetic Bearing System," Physical Sensors 14, no. 7, pp. 12640-12657.

6/  Seng-Chi Chen*1, Van-Sum Nguyen1, Dinh-Kha Le1, and Nguyen Thi Hoai Nam2 “An Online Trained Adaptive Neural Network Controller for an Active Magnetic Bearing System,” IEEE EI Compendex, in Computer, Consumer and Control (IS3C), 2014 International Symposium on, 2014, pp. 741-744.

7/  Seng-Chi Chen*, Dinh-Kha Le, Van-Sum Nguyen “An Observer Controller for an Active Magnetic Bearing System Exhibiting Unbalanced Mass,” IEEE EI Compendex, in Computer, Consumer and Control (IS3C), 2014 International Symposium on, 2014, pp. 753-756.

8/  Seng-Chi Chen1, Van-Sum Nguyen1, Dinh-Kha Le1, Nguyen Thi-Hoai Nam2. “Active Magnetic Bearing System Equipped With a Fuzzy Logic Controller,” Journal of Science and Engineering Technology, vol. 10, No. 2, Sep. 2014.

9/ Seng-Chi Chen, Dinh-Kha Le, Van-Sum Nguyen, “Adaptive Network-Based Fuzzy Inference System (ANFIS) Controller for an Active Magnetic Bearing System with Unbalance Mass,” Springer, Lecture Notes in Electrical Engineering, vol. 282, pp 433-443, December 2013.

10/ Seng-Chi Chen, Van-Sum Nguyen, Dinh-Kha Le, and Ming-Mao Hsu, "ANFIS controller for an Active Magnetic Bearing system," in Fuzzy Systems (FUZZ), 2013 IEEE International Conference on, 2013, pp. 1-8.

11/ Seng Chi Chen, Van-Sum Nguyen, Lin Ying Jyh, and Ming Mao Hsu. “A novel fuzzy neuralnetwork controller for maglev system withcontrolled-PM electromagnets,” Springer, Lecture Notes in Electrical Engineering, vol. 234, 2013, pp. 551-561.

12/ Seng-Chi Chen, Van-Sum Nguyen and Chang-Gordon. “Application of self-tuning fuzzy PID controller on magnetic levitation system,” The 11th Taiwan power electronics conference, National Tsing Hua University September 11-12, 2012.

điểm /   đánh giá
Published
2017-05-16
Section
Hue University Journal of Science: Natural Science