Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userDesigning Hybrid Fuzzy PID Controller For Automated Mobile Cranes To Reduce Payload Swaying
تصميم نظام تحكم PID الضبابي الهجين للتحكم بحركة الرافعات المتحركة المؤتمتة للحد من تأرجح الحمل
2927
4 228
0
(
0
)
Authors
عبد الرزاق دبور( باحث )
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
يتضمن هذا البحث دراسة الرافعات المتحركة المؤتمتة للحد من حالات انقلابها و التي غالبا ما تحدث بسبب تأرجح الحمل مما يتطلب وجود نظام تحكم بموضع الرافعة لوصولها إلى الموضع المحدد و إلى نظام تحكم آخر للتقليل من تأرجح الحمل قدر الإمكان أثناء حركة الرافعة. و على الرغم من تطور أنظمة التحكم التي تضبط عمل و أداء هذه الرافعات إلا أن تكرار حوادث الانقلاب في هذه الرافعات قادنا للبحث عن نظام تحكم ضبابي هجين و مقارنته بنظام تحكم PID بحيث يقوم على تحسين أداء عمل هذه الرافعات من خلال الحد من تأرجح الحمل و التحكم بالموضع الدقيق للرافعة. تم نمذجة المتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) و المتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي الضبابي (Hybrid Fuzzy PID Controller) باستخدام برنامج MATLAB و مقارنة النتائج بهدف الحصول على أفضل نظام تحكم للرافعة.
This search includes studying of automated mobile cranes to reduce incidence of inversing which often happens due to payload swaying that requires controlling system at the crane's site to reach Target position and another controlling system to reduce payload swaying as possible while the crane is in motion. Despite the development of controlling systems that adjust the operation and functions of these cranes, the repetition of accidental tips in these cranes lead us to look for hybrid fuzzy controlling system comparing it with PID controlling system. So, it will improve the performance of these cranes through the reduction of payload swaying and precise control of crane’s position. The PID controller and Hybrid Fuzzy PID controller were simulated using Matlab Software and the results were compared to reach the best controlling system for the crane.
Artificial intelligence review:
Research summary
يتناول هذا البحث دراسة أنظمة التحكم في الرافعات المتحركة المؤتمتة بهدف تقليل حالات انقلابها الناتجة عن تأرجح الحمل. يركز البحث على تصميم نظام تحكم ضبابي هجين ومقارنته بنظام التحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) لتحسين أداء الرافعات من خلال تقليل تأرجح الحمل والتحكم الدقيق في موضع الرافعة. تم استخدام برنامج MATLAB لنمذجة ومحاكاة كلا النظامين ومقارنة النتائج للوصول إلى أفضل نظام تحكم. تشمل الدراسة مراحل متعددة بدءًا من النمذجة النظرية للرافعة وتحويلها إلى معادلات رياضية، مرورًا بدراسة نظام التحكم PID، وصولًا إلى تصميم نظام التحكم الضبابي الهجين ومقارنة النتائج النهائية بين النظامين. أظهرت النتائج أن النظام الضبابي الهجين يقدم تحسينات ملحوظة في تقليل تأرجح الحمل، رغم أنه يتطلب زمنًا أطول للوصول إلى الهدف المحدد ويتطلب خبرة أكبر في التصميم.
Critical review
دراسة نقدية: يعد البحث خطوة مهمة نحو تحسين أنظمة التحكم في الرافعات المتحركة، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم يتم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية المختلفة على أداء النظامين، مثل الرياح أو الاهتزازات الأرضية. ثانيًا، بينما أظهرت النتائج أن النظام الضبابي الهجين يقدم تحسينات في تقليل تأرجح الحمل، إلا أن الزمن الأطول للوصول إلى الهدف قد يكون غير عملي في بعض التطبيقات الصناعية التي تتطلب سرعة عالية. أخيرًا، يتطلب تصميم النظام الضبابي الهجين خبرة كبيرة، مما قد يحد من إمكانية تطبيقه على نطاق واسع دون تدريب مكثف للمهندسين والمشغلين.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي هو تطوير نظام تحكم ضبابي هجين لتحسين أداء الرافعات المتحركة المؤتمتة من خلال تقليل تأرجح الحمل والتحكم الدقيق في موضع الرافعة.
-
ما هي الأدوات المستخدمة في نمذجة ومحاكاة أنظمة التحكم؟
تم استخدام برنامج MATLAB لنمذجة ومحاكاة نظامي التحكم PID والضبابي الهجين.
-
ما هي الفروقات الرئيسية بين نظام التحكم PID والنظام الضبابي الهجين؟
النظام الضبابي الهجين يقلل من تأرجح الحمل بشكل أفضل ولكنه يتطلب زمنًا أطول للوصول إلى الهدف المحدد ويتطلب خبرة أكبر في التصميم مقارنة بنظام التحكم PID التقليدي.
-
ما هي التحديات التي تواجه تطبيق النظام الضبابي الهجين في الصناعة؟
التحديات تشمل الزمن الأطول للوصول إلى الهدف، الحاجة إلى خبرة كبيرة في التصميم، وعدم التطرق بشكل كافٍ إلى تأثير العوامل البيئية المختلفة على أداء النظام.
References used
(Omar, H.M, Control of Gantry and Tower Cranes.Ph.D. Thesis, M.S. Virginia Tech, 2003, Pages(63 – 67
(Wahyudi and Jalani, J, Design and implementation of classical PID controller for an automatic gantry crane system, Proceedings of The International Conference on Recent Advances in Mechanical & Materials Engineering, Kuala Lumpur, 2005, Pages(10 – 13
(Lee,H.H., Modeling and control of a Three-Dimensional Overhead Crane, Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, 1998, Pages(20 – 25
rate research
Read More
In this research a proportional integral differential classic (PID
controller) and state feedback controller was designed to control the in
the inverted pendulum and a comparison between all the cases and
choose the most suitable controller using MATLAB / SIMULINK
program
Suspension system is considered one of the most important components of modern
automobiles as it is the responsible for the vehicle’s stability, balance and safety. The
presence of robust controller is very necessary in order to ensure full interac
tion between
suspension components and making accurate decisions at the right time. This paper
proposes to design an Extended Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (EANFIS)
controller for suspension system in quarter car model. The proposed controller is used as
decision maker In order to contribute in absorbing shocks caused by bumpy roads, and to
prevent vibrations from reaching the cockpit. Furthermore, it provides stability and
coherence required to reduce the discomfort felt by passengers, which arises from road
roughness, which in turn, improve the road handling. The MATLAB Simulink is used to
simulate the proposed controller with the controlled model and to display the responses of
the controlled model under different types of disturbance. In addition, a comparison
between EANFIS controller, Fuzzy controller and open loop model (passive suspension)
was done with different types of disturbance on order to evaluate the performance of the
proposed model. Controller has shown excelled performance in terms of reducing
displacements, velocity and acceleration.
This research presents a mathematic module for stepper motor in Matlab program
through the equations that describe the motor transfer function. It illustrates the primary
characters of the open loop for the designed module, then it offers PID contr
oller design
for controlling the motor speed.
In addition, we can use the fuzzy logic and its applications in order to design a speed
fuzzy controller. Finally, we make a comparison between the fuzzy and PID controller in
control performance and response time.
One ofa car's suspension system functions is to isolate vibrations resulting from road on the driver and ensure a comfortable ride. But the design of control systems for semi-active suspension systems is difficult because of the non-linearity of the
constituent elements of these systems which make the researches related to it characterized by complexity. So in order to improve the performance of semi-active suspension systems without bearing the effort of designing a model based controller, a control system is designed using self-organizing fuzzy controller based on the principle of delay-in-penalty to control a semi-active suspension system which uses a magneto rheological damper. The controller tries to enhance system performance using the desired response as it is described in the penalty table. The fuzzy logic controller is based on two inputs namely sprung mass velocity and unsprung mass velocity. Using a quarter car model with 2 degree-of-freedom the system is modeled and simulated in MATLAB &Simulink® and the results are compared to the widely used sky-hook strategy. the simulation showed the ability of the self-organizing fuzzy controller to provide good results in minimizing sprung mass acceleration in variousroad profiles compared to sky-hookstrategy.
This paper presents one of the most accurate, stable and fast to response advanced control system (PROPORTIONAL INTEGRAL DIFFERENTIAL CONTROL SYSTEM), which considered one of the special cases of closed loop control systems. Also, display and compare
different forms of control and response of sub modes of PID controller, through using programmable logical controller and programmed it to be (PID) controller, and take advantage of this system for accurate control of the three phase motor speed. In addition, the PLC program is been connected to monitoring and collecting data software, known by acronym (SCADA) for calibration of (PID) and use this software to display the result of the responses for the different types of the controller PID in the form of graphic curves. These response curves show accuracy and fast to response that make this application an integrated system that could be form the infrastructure of many practical applications like large cranes, overlapping product lines and different other applications and the use of PLC systems make them high quality and high reliability systems.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
