Model-Based Control of a Nonlinear One Dimensional Magnetic Levitation with a Permanent-Magnet Object

Yang, Zhenyu; Pedersen, Gerulf K.m.; Pedersen, Jørgen Houe

doi:10.5772/6115

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“…Sin embargo, la complejidad de dicho modelo y la necesidad del uso de esquemas de control no lineales fueron razones para no escogerlo en la presente implementación. El modelo completo se describe en [2]. Una variación similar se encuentra en [5] y otra variación para un sistema maglev con dos grados de libertad se describe en [4].…”

Section: Modelamiento Matemático Del Sistemaunclassified

“…La idea básica del sistema es hacer flotar en el aire (levitar) a un objeto que tiene un imán permanente dentro de él, mediante la fuerza electromagnética generada por un electroimán que se encuentra fijo encima de éste. A diferencia de la mayoría de trabajos anteriores como [1,2,3,4], en los cuales el objeto levita muy cerca del electroimán (normalmente a distancias de medio centímetro y llegando a un máximo de tres centímetros), el sistema descrito en el presente trabajo se diseña para operar en un rango más amplio (hasta una distancia de 10 cm al electroimán).…”

Section: Introductionunclassified

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Diseño, Modelamiento, Simulación e Implementación de un Sistema de Levitación Magnética (Maglev) con un Grado de Libertad

Herrera

Guevara

2012

Av. Cienc. Ing. (Quito)

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En el presente trabajo se diseña, simula e implementa físicamente un sistema de levitación magnéica (maglev) con un grado de libertad (vertical). Se deduce teóricamente un modelo simplificado lineal que modela al sistema, a partir del cual se diseñan controladores lineales mediante métodos tradicionales de control. Se prueba la efectividad para estabilizar al sistema y los parámetros de desempeño de dichos controladores mediante simulación. Los modelos propuestos además se validan experimentalmente. En cuanto a la implementación, se utiliza un electroimán, cuya corriente se controla para levitar un disco en el cual se inserta un imán permanente. El control de la corriente se realiza mediante la técnica PWM (Pulse Width Modulation). Se implementa un sensor óptico infrarrojo de posición y un sensor de corriente para medir dichas variables en el sistema. Los algoritmos de control se implementan en un microcontrolador optimizado para instrucciones de procesamiento de señales dsPIC. Debido a la implementación digital de los controladores se discute ampliamente la influencia del tiempo de muestreo y de procesamiento sobre el desempeño y estabilidad del sistema. Se logra estabilización del disco para pequeñas variaciones alrededor de un punto de equilibrio dentro del rango de 3 a 8 cm desde el electroimán. Finalmente, se discuten las consideraciones necesarias para lograr un control dinámico dentro del rango (para posiciones variables) incluyendo estrategias de control no lineal.

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Section: Modelamiento Matemático Del Sistemaunclassified

Section: Introductionunclassified

Diseño, Modelamiento, Simulación e Implementación de un Sistema de Levitación Magnética (Maglev) con un Grado de Libertad

Herrera

Guevara

2012

Av. Cienc. Ing. (Quito)

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“…L(∞) is the inductance when the ball is removed, whereas L(0) is the inductance when the ball is in contact with the coil. The coefficients can be obtained from the experiment, which involves determining the minimum current required to levitate the steel ball at various positions [15,16].…”

Section: Electromagnetic Force Modelmentioning

confidence: 99%

The application of disturbance observer-based sliding mode control for magnetic levitation systems

Sun

Cheung

Zhao

et al. 2009

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C:

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A control algorithm for the position tracking of a magnetic levitation system is presented in this article. The magnetic levitation system is well known for its non-linear dynamic characteristics and open-loop instability. The external disturbances will deteriorate the dynamic performance of the magnetic levitation system, and may give rise to system instability. This problem triggers enormous interests in designing various controllers for the non-linear dynamic system. In this article, a magnetic levitation system is first modelled. Then, a sliding mode controller is proposed, with a simple yet effective disturbance observer to perform disturbance rejection. Both the simulation results and the experimental results verify the validity of the robust controller.

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“…For applications such as telecommunications, where the transmission of messages is not possible unless transmitter and receiver are synchronized [10][11][12], the investigation of new chaotic systems as 1 arXiv:1312.7124v1 [nlin.CD] 26 Dec 2013 well as the most effective means of synchronization is always of great importance. Thus, mathematical models [28,29], mechanical systems [30], electronic circuits [10,13] are continually built. One of the best known electronic circuits is the Chua's oscillator [33,34].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effective Synchronization of a Class of Chua’s Chaotic Systems Using an Exponential Feedback Coupling

Louodop

Fotsin

Ngouonkadi

et al. 2013

Abstract and Applied Analysis

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Model-Based Control of a Nonlinear One Dimensional Magnetic Levitation with a Permanent-Magnet Object

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Diseño, Modelamiento, Simulación e Implementación de un Sistema de Levitación Magnética (Maglev) con un Grado de Libertad

Diseño, Modelamiento, Simulación e Implementación de un Sistema de Levitación Magnética (Maglev) con un Grado de Libertad

The application of disturbance observer-based sliding mode control for magnetic levitation systems

Effective Synchronization of a Class of Chua’s Chaotic Systems Using an Exponential Feedback Coupling

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