Model reference adaptive backstepping control of double star induction machine with extended Kalman sensorless control

Introduction. Newly, the design of a controller for speed control of double star induction motor as a research focus. Consequently, backstepping technique is used to recursively construct a stable control law for speed and flux. Nevertheless, this control law coming from backstepping requires the knowledge of speed and flux values; in practice the measurement sensors are expensive and fragile. The novelty of this work consists to propose a control strategy which based on accurate Kalman filter observer that estimates speed, flux and torque. This extended Kalman filter is an optimal state estimator and is usually applied to a dynamic system that involves a random noise environment. Purpose. Apply a backstepping control of double star induction motor based on principle of rotor flux orientation. This approach consists in finding a Lyapunov function that allows deducing a control law and a modified adaptation rule is referred and sufficient conditions for the stability of the command-observer, in contrast to other techniques who use nonlinear principle. Results. The simulation results are shown to illustrate the performance of the proposed scheme under parametric uncertainties by simulation on MATLAB. The obtained results showed the robustness of the sensorless control in front of load and parameters variation of double stator induction motor. The research directions of the model were determined for the subsequent implementation of results with simulation samples.Вступ. Новітня розробка контролера для регулювання швидкості асинхронного двигуна з подвійною зіркою є предметом дослідження. Отже, метод відступу використовується для рекурсивної побудови стабільного закону керування швидкістю та потоком. Тим не менш, цей закон керування, що випливає з відступу, вимагає знання значення швидкості та потоку; на практиці вимірювальні датчики коштовні та недовговічні. Новизна даної роботи полягає в тому, щоб запропонувати стратегію управління на основі точного спостерігача за фільтром Калмана, який оцінює швидкість, потік і крутний момент. Цей розширений фільтр Калмана є оптимальним засобом оцінки стану і зазвичай застосовується до динамічної системи, яка включає середовище випадкових шумів. Мета. Застосування підходу відступу до керування асинхронним двигуном з подвійною зіркою на основі принципу орієнтації потоку ротора. Цей підхід полягає у знаходженні функції Ляпунова, яка дозволяє вивести закон керування та модифіковане правило адаптації, а також достатні умови для стабільності спостерігача команд, на відміну від інших методик, які використовують нелінійний принцип. Результати. Результати моделювання наведені для ілюстрації роботи запропонованої схеми за параметричних невизначеностей шляхом моделювання на MATLAB. Отримані результати показали надійність безсенсорного керування перед зміною навантаження та параметрів асинхронного двигуна з подвійним статором. Визначені напрямки дослідження моделі для подальшої реалізації результатів на прикладах моделювання

Fuzzy current analysis-based fault diagnostic of induction motor using hardware co-simulation with field programmable gate array

Introduction. Presently, signal analysis of stator current of induction motor has become a popular technique to assess the health state of asynchronous motor in order to avoid failures. The classical implementations of failure detection algorithms for rotating machines, based on microprogrammed sequential systems such as microprocessors and digital signal processing have shown their limitations in terms of speed and real time constraints, which requires the use of new technologies providing more efficient diagnostics such as application specific integrated circuit or field programmable gate array (FPGA). The purpose of this work is to study the contribution of the implementation of fuzzy logic on FPGA programmable logic circuits in the diagnosis of asynchronous machine failures for a phase unbalance and a missing phase faults cases. Methodology. In this work, we propose hardware architecture on FPGA of a failure detection algorithm for asynchronous machine based on fuzzy logic and motor current signal analysis by taking the RMS signal of stator current as a fault indicator signal. Results. The validation of the proposed architecture was carried out by a co-simulation hardware process between the ML402 boards equipped with a Virtex-4 FPGA circuit of the Xilinx type and Xilinx system generator under MATLAB/Simulink. Originality. The present work combined the performance of fuzzy logic techniques, the simplicity of stator current signal analysis algorithms and the execution power of ML402 FPGA board, for the fault diagnosis of induction machine achieving the best ratios speed/performance and simplicity/performance. Practical value. The emergence of this method has improved the performance of fault detection for asynchronous machine, especially in terms of hardware resource consumption, real-time online detection and speed of detection.Вступ. В даний час аналіз сигналу струму статора асинхронного двигуна став популярним методом оцінки стану працездатності асинхронного двигуна, щоб уникнути відмов. Класичні реалізації алгоритмів виявлення несправностей машин, що обертаються, засновані на мікропрограмних послідовних системах, таких як мікропроцесори і цифрова обробка сигналів, показали свої обмеження з точки зору швидкості та обмежень у реальному часі, що вимагає використання нових технологій, що забезпечують більш ефективну діагностику. наприклад, інтегральна схема для конкретної програми або програмована вентильна матриця (FPGA). Метою даної є дослідження внеску реалізації нечіткої логіки на програмованих логічних схемах FPGA в діагностику відмов асинхронних машин при несиметрії фаз і обривах фази. Методологія. У цій роботі ми пропонуємо апаратну архітектуру на FPGA алгоритму виявлення відмов асинхронної машини на основі нечіткої логіки та аналізу сигналів струму двигуна, приймаючи середньоквадратичний сигнал статора струму як сигнал індикатора несправності. Результати. Валідація запропонованої архітектури проводилася шляхом апаратного моделювання між платами ML402, оснащеними схемою Virtex-4 FPGA типу Xilinx та генератором системи Xilinx під керуванням MATLAB/Simulink. Оригінальність. Дана робота поєднала в собі ефективність методів нечіткої логіки, простоту алгоритмів аналізу сигналів струму статора та виконавчу потужність плати ML402 FPGA для діагностики несправностей асинхронних машин, досягаючи найкращих співвідношень швидкість/продуктивність та простота/продуктивність. Практична цінність. Поява цього методу покращила продуктивність виявлення несправностей асинхронної машини, особливо з точки зору споживання апаратних ресурсів, онлайн-виявлення в реальному часі та швидкості виявлення

THE USE OF NEW TECHNOLOGIES IN THE RESTORATION AND CONSERVATION OF BUILT CULTURAL HERITAGE/ THE CASE OF THE STATUE OF FOUARA, SETIF, ALGERIA

The present paper deals with the techniques using the laser scanner survey in the restoration of the statue of Fouara in Setif, Algeria. This statue which is made of marble was realized by Francis de St Vidal in 1899 that represents a nymph which is a part of the fountain, publicly displayed in the center of the city's main plaza. On 18 December 2018, a man defaced the statue, removing the facial features and breasts with a hammer and chisel.As a matter of fact, the build cultural heritage in Algeria is in danger from attacks and reaction time deterioration with age. Following the day of the incident, our team has been called to use a previous scanner laser survey of the nymph that was stored in our cultural heritage monument database in order to help the restoration of the missing part of the nymph (the face and the breast. as matter of fact, the original laser scanning survey provided a helpful and accurate details to support the restoration of the nymph.</p

Coordinated Analyses of Mineral-organic Matter Associations in Interplanetary Dust Particles

Little is known about the timing and processes involved in the incorporation of organic matter with inorganic materials in early Solar System bodies. Recently, X-ray absorption near-edge spectroscopy (XANES) studies showed carbon-rich rims surrounding individual mineral grains in anhydrous IDPs [1,2]. These carbonaceous rims are believed to have formed prior to parent body formation and likely served to bond mineral grains during accretion into larger aggregates. We are exploring the nature of these carbonaceous rims through coordinated analyses of their chemistry, mineralogy, spectroscopy and isotopic characteristics. Here we report our preliminary mineralogical observations

Characterization of 81P/Wild 2 Particles C2067,1,111,6.0 and C2067,1,111,8.0

The concentrations of C and N in cometary particles are of interest in characterizing the regions where comets formed. One aim of this work is to analyze enough Stardust particles to draw meaningful statistical conclusions about their inventories of C and N. Toward that end we report recent studies of Stardust particles and related materials

Characterization of Three Carbon- and Nitrogen-Rich Particles from Comet 81P/WILD

Comets may sample the early solar system s complement of volatile-forming elements - including C and N - more fully and reliably than do the terrestrial planets or asteroids. Until recently, all elemental analyses of unambiguously cometary material were carried out remotely. The return of the Stardust mission makes it possible to analyze documented material from P81/Wild 2 in the laboratory Wild 2 particles fragmented when they stopped in the aerogel collectors. We have studied three fragments thought to be rich in C and N by using several techniques: FTIR to characterize organic matter; synchrotron-induced x-ray fluorescence (SXRF) to determine Fe and certain element/Fe ratios; SEM to image sample morphology and to detect semiquantitatively Mg, Al, Si, Ca, and Fe; and nuclear reaction analysis (NRA) to measure C, N, O, and Si

High Performance Multicell Series Inverter-Fed Induction Motor Drive

This document is the Accepted Manuscript version of the following article: M. Khodja, D. Rahiel, M. B. Benabdallah, H. Merabet Boulouiha, A. Allali, A. Chaker, and M. Denai, ‘High-performance multicell series inverter-fed induction motor drive’, Electrical Engineering, Vol. 99 (3): 1121-1137, September 2017. The final publication is available at Springer via DOI: https://doi.org/10.1007/s00202-016-0472-4.The multilevel voltage-source inverter (VSI) topology of the series multicell converter developed in recent years has led to improved converter performance in terms of power density and efficiency. This converter reduces the voltage constraints between all cells, which results in a lower transmission losses, high switching frequencies and the improvement of the output voltage waveforms. This paper proposes an improved topology of the series multicell inverter which minimizes harmonics, reduces torque ripples and losses in a variable-speed induction motor drive. The flying capacitor multilevel inverter topology based on the classical and modified phase shift pulse width modulation (PSPWM, MPSPWM) techniques are applied in this paper to minimize harmonic distortion at the inverter output. Simulation results are presented for a 2-kW induction motor drive and the results obtained demonstrate reduced harmonics, improved transient responses and reference tracking performance of the voltage in the induction motor and consequently reduced torque ripplesPeer reviewe

Ion beam analysis of fusion plasma-facing materials and components : facilities and research challenges

Following the IAEA Technical Meeting on ‘Advanced Methodologies for the Analysis of Materials in Energy Applications Using Ion Beam Accelerators’, this paper reviews the current status of ion beam analysis (IBA) techniques and some aspects of ion-induced radiation damage in materials for the field of materials relevant to fusion. Available facilities, apparatus development, future research options and challenges are presented and discussed. The analysis of beryllium and radioactivity-containing samples from future experiments in JET or ITER represents not only an analytical but also a technical challenge. A comprehensive list of the facilities, their current status, and analytical capabilities comes alongside detailed descriptions of the labs. A discussion of future issues of sample handling and the current status of facilities at JET complete the technical section. To prepare the international IBA community for these challenges, the IAEA technical meeting concludes the necessity for determining new nuclear reaction cross-sections and improving the inter-laboratory comparability by defining international standards and testing these via a round-robin test.Peer reviewe