Identifiying the PID-N method performance for speed control of BLDC motor propeller on catamaran ships model

Autor: Setiawan, Budhy, Firdaus, Mohammad Kamil, Wibowo, Sapto, Agafta, Ian, Zain, Fikri
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Vol. 3 No. 2 (123) (2023): Information technology. Industry control systems; 35-43
Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 3 № 2 (123) (2023): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості; 35-43
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: Some archipelagic countries must have wide sea. This condition means that there is transportation of goods and people problem. Therefore, an effort has been made to explore renewable energy especially solar energy. In this research, a BLDC (Brush Less Direct Current) motor propeller is applied, and PID-N (Proportional, Integral, and Derivative – Filter Coefficient) method for Catamaran ship speed control. Where PID-N has additional filters such as P, I, and D; however, the advanced performance of this control uses RLS (Recursive Least Square) actuator modeling is the most systematical and flexible design. The experiment includes the speed response of ships with payload and without payload, as well as changes in speed settings. The results show that the ship's speed control using the PID-N has smooth and definite speed control. The PID-N design is systematical, easy and quick for the control designer to change the actuator or sensor performance, if there will be any actuator or sensor replacement with different specifications, which is required in commercial. As it is known, in commercial design, time and method are crucial and has to be effective. The PID-N control method shows its superiority. In detail, the Catamaran speed setting is incremented from 0.4 m/s to 0.6 m/s without payload, the average settling time is 6 seconds with the average error speed 0.071 m/s in the set speed 0.6 m/s. For setting speed increased by 0.4 m/s to 0.6 m/s with payload, settling time gets longer, 7 to 13 seconds with the average error speed 0.01 m/s in the set speed 0.06 m/s. It performs small errors and fasts settling time. The ship model has experimented on an artificial pond, it is related to the proportional small sea wave. The research also shown the ratio of electric power consume toward speed setting is in exponential formula
Деякі країни-архіпелаги повинні мати широке море. Ця умова означає, що існує проблема транспортування вантажів і людей. Тому було зроблено зусилля для вивчення відновлюваної енергії, особливо сонячної. У цьому дослідженні застосовано гвинт двигуна BLDC (Brush Less Direct Current) і метод PID-N (Proportional, Integral, and Derivative – Filter Coefficient) для контролю швидкості судна-катамарана. Де PID-N має додаткові фільтри, такі як P, I та D; проте вдосконалена продуктивність цього керування використовує моделювання приводу RLS (рекурсивний метод найменших квадратів), який є найбільш систематичним і гнучким дизайном. Експеримент включає швидкісну реакцію кораблів з корисним вантажем і без нього, а також зміну параметрів швидкості. Результати показують, що керування швидкістю судна за допомогою PID-N має плавне та чітке керування швидкістю. Конструкція PID-N є систематичною, легкою та швидкою для розробника керування, щоб змінити робочі характеристики приводу або датчика, якщо буде заміна будь-якого приводу або датчика з іншими специфікаціями, що вимагається в комерційних цілях. Як ми знаємо, у комерційному дизайні час і метод мають вирішальне значення та повинні бути ефективними. Метод управління PID-N показує свою перевагу. Докладніше, налаштування швидкості катамарана збільшено з 0,4 м/с до 0,6 м/с без корисного навантаження, середній час встановлення становить 6 секунд із середньою похибкою швидкості 0,071 м/с при встановленій швидкості 0,6 м/с. Для встановлення швидкості, збільшеної на 0,4 м/с до 0,6 м/с з корисним навантаженням, час встановлення стає довшим, від 7 до 13 секунд із середньою швидкістю похибки 0,01 м/с при заданій швидкості 0,06 м/с. Він виконує невеликі помилки та прискорює час встановлення. Модель корабля була проекспериментована на штучній водоймі, вона пов'язана з пропорційною малою морською хвилею. Дослідження також показало, що відношення споживаної електроенергії до налаштування швидкості визначається експоненціальною формулою
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: