Použijte tento identifikátor k citaci nebo jako odkaz na tento záznam:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/40581
Název: | Adaptive pid regulation method of uninterruptible power supply battery charge current based on artificial neural network |
Další názvy: | Метод адаптивного підрегулювання струму заряду батареї джерела безперебійного живлення на основі штучної нейронної мережі |
Autoři: | Паламар, Андрій Михайлович Стадник, Марія Паламар, Марія Palamar, Andriy Stadnyk, Mariia Palamar, Mariia |
Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine |
Bibliographic description (Ukraine): | Palamar A. Adaptive pid regulation method of uninterruptible power supply battery charge current based on artificial neural network / Andriy Palamar, Mariia Stadnyk, Mariia Palamar // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2022. — Vol 107. — No 3. — P. 5–13. |
Bibliographic description (International): | Palamar A., Stadnyk M., Palamar M. (2022) Adaptive pid regulation method of uninterruptible power supply battery charge current based on artificial neural network. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 107, no 3, pp. 5-13. |
Is part of: | Вісник Тернопільського національного технічного університету, 3 (107), 2022 Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 3 (107), 2022 |
Journal/Collection: | Вісник Тернопільського національного технічного університету |
Issue: | 3 |
Volume: | 107 |
Datum vydání: | 4-říj-2022 |
Submitted date: | 22-čer-2022 |
Date of entry: | 15-úno-2023 |
Nakladatel: | ТНТУ TNTU |
Place of the edition/event: | Тернопіль Ternopil |
DOI: | https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2022.03.005 |
UDC: | 004.89 681.518 |
Klíčová slova: | система керування ПІД-регулювання джерело безперебійного живлення акумуляторна батарея штучна нейронна мережа control system PID control uninterruptible power supply rechargeable battery artificial neural network |
Number of pages: | 9 |
Page range: | 5-13 |
Start page: | 5 |
End page: | 13 |
Abstrakt: | Використання джерел безперебійного живлення для систем критичного застосування
ставить підвищені вимоги до енергоефективності, надійності їх функціонування та якості
електроенергії в усіх режимах роботи. Розглянуто питання удосконалення методів інтелектуального
керування модульними джерелами безперебійного живлення на основі використання адаптивних
алгоритмів з застосуванням технологій штучних нейронних мереж. Запропоновано метод адаптивного
ПІД-регулювання струму заряду акумуляторної батареї джерела безперебійного живлення. Розроблено
схему нейронного управління із налаштуванням коефіцієнтів ПІД-регулювання. Для системи керування
джерелом безперебійного живлення засобами імітаційного моделювання Matlab виконано пошук
топології штучної нейронної мережі, яка була б найефективнішою за критеріями точності регулювання
струму заряду акумуляторної батареї. В результаті, для вирішення завдань управління струмом заряду
батареї джерела безперебійного живлення використано штучну нейронну мережу з прямим
розповсюдженням сигналу та зворотним поширенням помилки. Однією з найскладніших задач при
проектуванні ПІД-регулятора на основі штучної нейронної мережі був процес її навчання, що передбачав
використання послідовності з наборів вхідних і вихідних значень, які отримані експериментальним
шляхом. Застосування штучної нейронної мережі в управлінні системою безперебійного живлення
дозволило отримати ефективніші результати регулювання перехідних процесів для підтримки
стабільного струму заряду батареї при зміні параметрів налаштувань та в умовах стохастичної зміни
навантаження. Успішне вирішення поставленої задачі дослідження з використанням штучної нейронної
мережі стало можливим завдяки застосуванню репрезентативного набору навчальних послідовностей,
отриманих експериментальним шляхом. The paper considers the issue of improving the methods of uninterruptible power supply intelligent control based on adaptive algorithms with the use of artificial neural network technologies. An adaptive PID regulation method of the UPS battery charge current is proposed. A neural network based control scheme with adjustment of PID regulation coefficients has been developed. The simulation modeling was used to search for the artificial neural network topology, which would be the most effective according to the criteria of the battery charge current regulation accuracy. The use of artificial neural networks in the uninterruptible power supply control system made it possible to obtain more effective results for maintaining a stable battery charge current in the transient processes when the battery parameters are changed and in the stochastic load changes conditions. |
URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/40581 |
ISSN: | 2522-4433 |
Copyright owner: | © Ternopil Ivan Puluj National Technical University, 2022 |
URL for reference material: | https://doi.org/10.1109/ISGT.2016.7781271 https://doi.org/10.1109/INTLEC.2012.6374509 https://doi.org/10.1109/INTLEC.2017.8211685 https://doi.org/10.1109/CPE.2011.5942227 https://doi.org/10.1109/INTLEC.2015.7572450 https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2877354 https://doi.org/10.1016/j.measurement.2017.06.021 https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101207 https://doi.org/10.1109/ICECCE47252.2019.8940686 https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.02.129 https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.133 |
References (Ukraine): | 1. Shrestha B. R., Hansen T. M., Tonkoski R. Reliability analysis of 380V DC distribution in data centers. IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT). 2016. P. 1–5. DOI: https://doi.org/10.1109/ISGT.2016.7781271. 2. Talapko D. Telecom datacenter power infrastructure availability comparison of DC and AC UPS. International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2012. P. 1–5. DOI: https://doi.org/10.1109/INTLEC.2012.6374509 3. Saro L., Zanettin C., Božič V. Reliability analysis and calculation for the most common modular UPS system architectures. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2017. P. 91–98. DOI: https://doi.org/10.1109/INTLEC.2017.8211685 4. Palamar A., Karpinskyy M., Vodovozov V. Design and Implementation of a Digital Control and Monitoring System for an AC/DC UPS. 7th International Conference-Workshop «Compatibility and Power Electronics» (CPE 2011), Tallinn, Estonia. 2011. P. 173–177. DOI: https://doi.org/10.1109/CPE.2011.5942227 5. Xiaofei Z., Zhen W., Zhou S. How to ensure the modular UPS with high reliability. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2015. No. 1. P. 3–6. DOI: https://doi.org/10.1109/INTLEC.2015.7572450 6. Shrestha B.R., Tamrakar U., Hansen T.M., Bhattarai B.P., James S., Tonkoski R. Efficiency and reliability analyses of AC and 380 v DC distribution in data centers. Amer. Power Convers., Schnieder Electr., White Paper. 2018. Vol. 127. P. 63305–63315. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2877354 7. Addabbo T., Fort A., Mugnaini M., Vignoli V. Distributed UPS control systems reliability analysis. Measurement. 2017. Vol. 110. P. 275–283. DOI: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2017.06.021 8. Ferraro M., Brunaccini G., Sergi F., Aloisio D., Randazzo N., Antonucci V. From Uninterruptible Power Supply to resilient smart micro grid: The case of a battery storage at telecommunication station. Journal of Energy Storage. 2020. Vol. 28. P. 1–16. DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101207 9. Gopal C. S. S. K., Prabu A., Kumar G. S., Krishna P. G. UPS Parameter Monitoring and Controlling Using IOT and GSM. International Journal of Pure and Applied Mathematics. 2017. Vol. 116. No. 6. P. 133–139. 10. Mehmood M. U., Ali W., Ulasyar A., Zad H. S., Khattak A., Imran K. A Low Cost Internet of Things (LCIoT) Based System for Monitoring and Control of UPS System using Node-Red, CloudMQTT and IBM Bluemix. 1st International Conference on Electrical, Communication and Computer Engineering, ICECCE 2019. 2019. P. 1–5. DOI: https://doi.org/10.1109/ICECCE47252.2019.8940686 11. Головастов А. Источники бесперебойного питания серии VH – универсальность не в ущерб надёжности. Современные технологии автоматизации, 2008. № 3. С. 14–20. 12. Голик О. П., Жесан Р. В., Березюк І. А. Підхід до розв’язання задачі автоматизації процесу керування електропостачанням автономних споживачів в умовах невизначеності. Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація. 2013. № 26. С. 218–224. 13. Palamar A. Control system simulation by modular uninterruptible power supply unit with adaptive regulation function. Scientific Journal of TNTU. 2020. Vol. 98. No. 2. P. 129–136. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.02.129 14. Palamar A. Methods and means of increasing the reliability of computerized modular uninterruptible power supply system Journal of TNTU. 2020. Vol. 99. No. 3. P. 133–141. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.133 15. Корчемний М. О., Федорейко В. С. Інтелектуальні технології управління та прийняття рішень. Частина ІІ. Нейронні та гібридні мережі. Тернопіль: ТНПУ. 2008. 197 с. |
References (International): | 1. Shrestha B. R., Hansen T. M., Tonkoski R. Reliability analysis of 380V DC distribution in data centers. IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference (ISGT). 2016. P. 1–5. DOI: https://doi.org/10.1109/ISGT.2016.7781271 2. Talapko D. Telecom datacenter power infrastructure availability comparison of DC and AC UPS. International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2012. P. 1–5. DOI: https://doi.org/10.1109/INTLEC.2012.6374509 3. Saro L., Zanettin C., Božič V. Reliability analysis and calculation for the most common modular UPS system architectures. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2017. P. 91–98. DOI: https://doi.org/10.1109/INTLEC.2017.8211685 4. Palamar A., Karpinskyy M., Vodovozov V. Design and Implementation of a Digital Control and Monitoring System for an AC/DC UPS. 7th International Conference-Workshop “Compatibility and Power Electronics” (CPE 2011), Tallinn, Estonia. 2011. P. 173–177. DOI: https://doi.org/10.1109/CPE.2011.5942227 5. Xiaofei Z., Zhen W., Zhou S. How to ensure the modular UPS with high reliability. IEEE International Telecommunications Energy Conference (INTELEC). 2015. No. 1. P. 3–6. DOI: https://doi.org/10.1109/INTLEC.2015.7572450 6. Shrestha B. R., Tamrakar U., Hansen T. M., Bhattarai B. P., James S., Tonkoski R. Efficiency and reliability analyses of AC and 380 v DC distribution in data centers. Amer. Power Convers., Schnieder Electr., White Paper. 2018. Vol. 127. P. 63305–63315. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2877354 7. Addabbo T., Fort A., Mugnaini M., Vignoli V. Distributed UPS control systems reliability analysis. Measurement. 2017. Vol. 110. P. 275–283. DOI: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2017.06.021 8. Ferraro M., Brunaccini G., Sergi F., Aloisio D., Randazzo N., Antonucci V. From Uninterruptible Power Supply to resilient smart micro grid: The case of a battery storage at telecommunication station. Journal of Energy Storage. 2020. Vol. 28. P. 1–16. DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101207 9. Gopal C. S. S. K., Prabu A., Kumar G. S., Krishna P. G. UPS Parameter Monitoring and Controlling Using IOT and GSM. International Journal of Pure and Applied Mathematics. 2017. Vol. 116. No. 6. P. 133–139. 10. Mehmood M. U., Ali W., Ulasyar A., Zad H. S., Khattak A., Imran K. A Low Cost Internet of Things (LCIoT) Based System for Monitoring and Control of UPS System using Node-Red, CloudMQTT and IBM Bluemix. 1st International Conference on Electrical, Communication and Computer Engineering, ICECCE 2019. 2019. P. 1–5. DOI: https://doi.org/10.1109/ICECCE47252.2019.8940686 11. Holovastov A. Istochniki bespereboinoho pitaniia serii VH — universalnost ne v ushcherb nadezhnosty. Sovremennye tekhnolohii avtomatizatsii. 2008. No. 3. P. 14–20. [In Russian]. 12. Holyk O. P., Zhesan R. V., Bereziuk I. A. Pidkhid do rozviazannia zadachi avtomatyzatsii protsesu keruvannia elektropostachanniam avtonomnykh spozhyvachiv v umovakh nevyznachenosti. Zbirnyk naukovykh prats Kirovohradskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu. Tekhnika v silskohospodarskomu vyrobnytstvi, haluzeve mashynobuduvannia, avtomatyzatsiia. 2013. No. 26. P. 218–224. [In Ukrainian]. 13. Palamar A. Control system simulation by modular uninterruptible power supply unit with adaptive regulation function. Scientific Journal of TNTU. 2020. Vol. 98. No. 2. P. 129–136. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.02.129 14. Palamar A. Methods and means of increasing the reliability of computerized modular uninterruptible power supply system Journal of TNTU. 2020. Vol. 99. No. 3. P. 133–141. DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2020.03.133 15. Korchemnyi M. O., Fedoreiko V. S. Intelektualni tekhnolohii upravlinnia ta pryiniattia rishen. Chastyna II. Neironni ta hibrydni merezhi. Ternopil:TNPU. 2008. 197 p. [In Ukrainian]. |
Content type: | Article |
Vyskytuje se v kolekcích: | Вісник ТНТУ, 2022, № 3 (107) |
Soubory připojené k záznamu:
Soubor | Popis | Velikost | Formát | |
---|---|---|---|---|
TNTUSJ_2022v107n3_Palamar_A-Adaptive_pid_regulation_method_5-13.pdf | 2,13 MB | Adobe PDF | Zobrazit/otevřít | |
TNTUSJ_2022v107n3_Palamar_A-Adaptive_pid_regulation_method_5-13.djvu | 363,08 kB | DjVu | Zobrazit/otevřít | |
TNTUSJ_2022v107n3_Palamar_A-Adaptive_pid_regulation_method_5-13__COVER.png | 1,31 MB | image/png | Zobrazit/otevřít |
Všechny záznamy v DSpace jsou chráněny autorskými právy, všechna práva vyhrazena.