Analogue Implementation of a Fractional-Order PI^{lambda} Controller for DC Motor Speed Control

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26220%2F19%3APU132290" target="_blank" >RIV/00216305:26220/19:PU132290 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://doi.org/10.1109/ISIE.2019.8781237" target="_blank" >https://doi.org/10.1109/ISIE.2019.8781237</a>

DOI - Digital Object Identifier

<a href="http://dx.doi.org/10.1109/ISIE.2019.8781237" target="_blank" >10.1109/ISIE.2019.8781237</a>

Jazyk výsledku

angličtina

Název v původním jazyce

Analogue Implementation of a Fractional-Order PI^{lambda} Controller for DC Motor Speed Control

Popis výsledku v původním jazyce

In this paper, an approach to design a fractional-order integral operator s(lambda) where -1 < lambda <0, using an analogue technique, is presented. The integrator with a constant phase angle -80.1 degree (i.e. order lambda = -0.89), bandwidth greater than 3 decades, and maximum relative phase error 1.38% is designed by cascade connection of first-order bilinear transfer segments and first-order low-pass filter. The performance of suggested realization is demonstrated in a fractional-order proportional-integral (FOPI lambda) controller described with proportional constant 1.37 and integration constant 2.28. The design specification corresponds to a speed control system of an armature controlled DC motor, which is often used in mechatronic and other fields of control theory. The behavior of both proposed analogue circuits employing two-stage Op-Amps is confirmed by SPICE simulations using TSMC 0.18 mu m level-7 LA) EN SCN018 CMOS process parameters with +/- 0.9 V supply voltages.

Název v anglickém jazyce

Analogue Implementation of a Fractional-Order PI^{lambda} Controller for DC Motor Speed Control

Popis výsledku anglicky

In this paper, an approach to design a fractional-order integral operator s(lambda) where -1 < lambda <0, using an analogue technique, is presented. The integrator with a constant phase angle -80.1 degree (i.e. order lambda = -0.89), bandwidth greater than 3 decades, and maximum relative phase error 1.38% is designed by cascade connection of first-order bilinear transfer segments and first-order low-pass filter. The performance of suggested realization is demonstrated in a fractional-order proportional-integral (FOPI lambda) controller described with proportional constant 1.37 and integration constant 2.28. The design specification corresponds to a speed control system of an armature controlled DC motor, which is often used in mechatronic and other fields of control theory. The behavior of both proposed analogue circuits employing two-stage Op-Amps is confirmed by SPICE simulations using TSMC 0.18 mu m level-7 LA) EN SCN018 CMOS process parameters with +/- 0.9 V supply voltages.

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

<a href="/cs/project/LTC18022" target="_blank" >LTC18022: Analogové fraktální systémy, jejich návrh a analýza</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název statě ve sborníku

Proceedings of the 2019 IEEE 28th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), Vancouver, Canada

ISBN

978-1-7281-3666-0

ISSN

—

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

6

Strana od-do

467-472

Název nakladatele

IEEE

Místo vydání

NEW YORK

Místo konání akce

Vancouver

Datum konání akce

12. 6. 2019

Typ akce podle státní příslušnosti

WRD - Celosvětová akce

Kód UT WoS článku

000500998700070