Fractional order modeling of a nonlinear electromechanical system

• Mejia Salazar, Carlos Enrique ^[1] ; Rendón Roldán, Julián Esteban ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Enfoque UTE: Facultad de Ciencias de la Ingeniería e Industrias - Universidad UTE, ISSN-e 1390-6542, Vol. 9, Nº. 4, 2018, págs. 45-56
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Modelamiento de orden fraccional de un sistema no lineal electromecánico
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    Este artículo presenta una novedosa técnica de modelamiento dinámico no lineal, basada en derivadas de orden fraccional, para un sistema electromecánico de tipo VTOL. El método propuesto estudia la posibilidad de modelar dinámicamente el sistema electromecánico mediante ecuaciones diferenciales de carácter fraccional realizando una comparación con mediciones reales, de tal forma que con base en estas mediciones y un filtro de Kalman extendido, nosotros logremos estimar los parámetros fraccionales óptimos para los operadores diferenciales fraccionales. La ventaja principal del modelamiento fraccional con respecto al modelamiento clásico, radica en que el primero logra representar mejor las diferentes dinámicas lentas y rápidas presentes en los sistemas electromecánicos debidas a las componentes mecánicas y eléctricas respectivamente.

  • English

    This paper presents a novel modeling technique for a VTOL electromechanical nonlinear dynamical system, based on fractional order derivatives. The proposed method evaluates the possible fractional differential equations of the electromechanical system model by a comparison against actual measurements and in order to estimate the optimal fractional parameters for the differential operators of the model, an extended Kalman filter was implemented. The main advantages of the fractional model over the classical model are the simultaneous representation of the nonlinear slow dynamics of the system due to the mechanical components and the nonlinear fast dynamics of the electrical components.