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Auteur Goldfarb, Michael
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Affiner la rechercheDynamic Constraint-Based Energy-Saving Control of Pneumatic Servo Systems / Khalid A. Al Dakkan in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006) . - 655-662 p.
Titre : Dynamic Constraint-Based Energy-Saving Control of Pneumatic Servo Systems Titre original : La contrainte Dynamique basée sur la Commande d'Economie d'Energie des Systèmes Servo Pneumatiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Khalid A. Al Dakkan, Auteur ; Barth, Eric J., Auteur ; Goldfarb, Michael Article en page(s) : 655-662 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Energie Système servo-pneumatique Valve Bobine Commande de liberté Contrainte Résumé : This paper proposes a control approach that can provide significant energy savings for the control of pneumatic servo systems. The control methodology is formulated by decoupling the standard four-way spool valve used for pneumatic servo control into two three-way valves, then using the resulting two control degrees of freedom to simultaneously satisfy a performance constraint (which for this paper is based on the sliding mode sliding condition), and an energy-saving dynamic constraint that minimizes cylinder pressures. The control formulation is presented, followed by experimental results that indicate significant energy savings with essentially no compromise in tracking performance relative to control with a standard four-way spool valve.
Cet article propose une approche de commande qui peut fournir l'épargne significative d'énergie pour la commande des systèmes servo pneumatiques. La méthodologie de commande est formulée en découplant la valve à quatre voies standard de bobine utilisée pour la servocommande pneumatique dans deux valves à trois voies, puis en employant les deux degrés de commande de liberté résultants pour satisfaire simultanément une contrainte d'exécution (qui pour cet article est basée sur l'état coulissant coulissant de mode), et une contrainte dynamique économiseuse d'énergie qui réduit au minimum des pressions de cylindre. La formulation de commande est présentée, suivi des résultats expérimentaux qui indiquent l'épargne significative d'énergie avec essentiellement aucun compromis dans à commande relative de cheminement d'exécution avec une valve à quatre voies standard de bobine.En ligne : http://journaltool.asme.org [article] Dynamic Constraint-Based Energy-Saving Control of Pneumatic Servo Systems = La contrainte Dynamique basée sur la Commande d'Economie d'Energie des Systèmes Servo Pneumatiques [texte imprimé] / Khalid A. Al Dakkan, Auteur ; Barth, Eric J., Auteur ; Goldfarb, Michael . - 655-662 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006) . - 655-662 p.
Mots-clés : Energie Système servo-pneumatique Valve Bobine Commande de liberté Contrainte Résumé : This paper proposes a control approach that can provide significant energy savings for the control of pneumatic servo systems. The control methodology is formulated by decoupling the standard four-way spool valve used for pneumatic servo control into two three-way valves, then using the resulting two control degrees of freedom to simultaneously satisfy a performance constraint (which for this paper is based on the sliding mode sliding condition), and an energy-saving dynamic constraint that minimizes cylinder pressures. The control formulation is presented, followed by experimental results that indicate significant energy savings with essentially no compromise in tracking performance relative to control with a standard four-way spool valve.
Cet article propose une approche de commande qui peut fournir l'épargne significative d'énergie pour la commande des systèmes servo pneumatiques. La méthodologie de commande est formulée en découplant la valve à quatre voies standard de bobine utilisée pour la servocommande pneumatique dans deux valves à trois voies, puis en employant les deux degrés de commande de liberté résultants pour satisfaire simultanément une contrainte d'exécution (qui pour cet article est basée sur l'état coulissant coulissant de mode), et une contrainte dynamique économiseuse d'énergie qui réduit au minimum des pressions de cylindre. La formulation de commande est présentée, suivi des résultats expérimentaux qui indiquent l'épargne significative d'énergie avec essentiellement aucun compromis dans à commande relative de cheminement d'exécution avec une valve à quatre voies standard de bobine.En ligne : http://journaltool.asme.org
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 650-656 p.
Titre : Loop Shaping for Transparency and Stability Robustness in Time-Delayed Bilateral Telemanipulation Titre original : Boucle Formant pour le Transparent et la Robustesse de Stabilité à Temps Télémanipulation Bilatéral Retardé Type de document : texte imprimé Auteurs : Fite, Kevin B., Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Rubio, Angel Article en page(s) : 650-656 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système bilatéral de télémanipulation Robustesse de stabilité Transmission Prédiseur adaptif de Smith Compensateur Boucle Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a control methodology that provides transparency and stability robustness in bilateral telemanipulation systems that include a significant time delay in the communication channels. The method utilizes an adaptive Smith predictor to compensate for the time delay, and incorporates a previously published loop shaping approach to design a compensator for transparency and stability robustness of the loop. The method is experimentally demonstrated on a single degree-of-freedom telemanipulation system, and is shown to effectively provide stability and performance robustness.
Cet article présente une méthodologie de commande qui fournit le transparent et robustesse de stabilité dans les systèmes bilatéraux de telemanipulation qui incluent un temps significatif retardent dans les voies de transmission. La méthode utilise un prédiseur adaptatif de Smith pour compenser le temps retardent, et incorporent une boucle précédemment éditée formant l'approche pour concevoir un compensateur pour le transparent et la robustesse de stabilité de la boucle. La méthode est expérimentalement démontrée sur un seul degré de système de telemanipulation de liberté, et est montrée pour fournir efficacement la robustesse de stabilité et d'exécution.[article] Loop Shaping for Transparency and Stability Robustness in Time-Delayed Bilateral Telemanipulation = Boucle Formant pour le Transparent et la Robustesse de Stabilité à Temps Télémanipulation Bilatéral Retardé [texte imprimé] / Fite, Kevin B., Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Rubio, Angel . - 650-656 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 650-656 p.
Mots-clés : Système bilatéral de télémanipulation Robustesse de stabilité Transmission Prédiseur adaptif de Smith Compensateur Boucle Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a control methodology that provides transparency and stability robustness in bilateral telemanipulation systems that include a significant time delay in the communication channels. The method utilizes an adaptive Smith predictor to compensate for the time delay, and incorporates a previously published loop shaping approach to design a compensator for transparency and stability robustness of the loop. The method is experimentally demonstrated on a single degree-of-freedom telemanipulation system, and is shown to effectively provide stability and performance robustness.
Cet article présente une méthodologie de commande qui fournit le transparent et robustesse de stabilité dans les systèmes bilatéraux de telemanipulation qui incluent un temps significatif retardent dans les voies de transmission. La méthode utilise un prédiseur adaptatif de Smith pour compenser le temps retardent, et incorporent une boucle précédemment éditée formant l'approche pour concevoir un compensateur pour le transparent et la robustesse de stabilité de la boucle. La méthode est expérimentalement démontrée sur un seul degré de système de telemanipulation de liberté, et est montrée pour fournir efficacement la robustesse de stabilité et d'exécution.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006) . - 663-669 p.
Titre : Nonlinear Model-Based Control of Pulse Width Modulated Pneumatic Servo Systems Titre original : Modèle non-linéaire basé la Commande des Systèmes Servo Pneumatiques Modulés par Largeur d'Impulsion Type de document : texte imprimé Auteurs : Xiangrong, Shen, Auteur ; Zhang, Jianlong, Auteur ; Barth, Eric J. ; Goldfarb, Michael Article en page(s) : 663-669 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande non-linéaire Largeur d'impulsion Commande PWM Déclancheur pneumatique Résumé : This paper presents a control methodology that enables nonlinear model-based control of pulse width modulated (PWM) pneumatic servo actuators. An averaging approach is developed to describe the equivalent continuous-time dynamics of a PWM controlled nonlinear system, which renders the system, originally discontinuous and possibly nonaffine in the input, into an equivalent system that is both continuous and affine in control input (i.e., transforms the system to nonlinear control canonical form). This approach is applied to a pneumatic actuator controlled by a pair of three-way solenoid actuated valves. The pneumatic actuation system is transformed into its averaged equivalent control canonical form, and a sliding mode controller is developed based on the resulting model. The controller is implemented on an experimental system, and the effectiveness of the proposed approach validated by experimental trajectory tracking.
Cet article présente une méthodologie de commande qui permet la commande modèle-basée non-linéaire des déclencheurs servo pneumatiques modulés par largeur d'impulsion (PWM). Une approche faisante la moyenne est développée pour décrire la dynamique équivalente de continu-temps d'un système non-linéaire commandé par PWM, qui rend le système, à l'origine discontinu et probablement le non affiné dans l'entrée, dans un système équivalent qui est continu et affine dans l'entrée de commande (c.-à-d., transforme le système à la forme canonique de commande non-linéaire). Cette approche est appliquée à un déclencheur pneumatique commandé par une paire de valves actionnées par solénoïde à trois voies. Le système pneumatique de mise en action est transformé en sa forme canonique ramenée à une moyenne de commande équivalente, et un contrôleur de mode coulissant est développé a basé sur le modèle résultant. Le contrôleur est mis en application sur un système expérimental, et l'efficacité de l'approche proposée validée par le cheminement expérimental de trajectoire.En ligne : http://journaltool.asme.org [article] Nonlinear Model-Based Control of Pulse Width Modulated Pneumatic Servo Systems = Modèle non-linéaire basé la Commande des Systèmes Servo Pneumatiques Modulés par Largeur d'Impulsion [texte imprimé] / Xiangrong, Shen, Auteur ; Zhang, Jianlong, Auteur ; Barth, Eric J. ; Goldfarb, Michael . - 663-669 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006) . - 663-669 p.
Mots-clés : Commande non-linéaire Largeur d'impulsion Commande PWM Déclancheur pneumatique Résumé : This paper presents a control methodology that enables nonlinear model-based control of pulse width modulated (PWM) pneumatic servo actuators. An averaging approach is developed to describe the equivalent continuous-time dynamics of a PWM controlled nonlinear system, which renders the system, originally discontinuous and possibly nonaffine in the input, into an equivalent system that is both continuous and affine in control input (i.e., transforms the system to nonlinear control canonical form). This approach is applied to a pneumatic actuator controlled by a pair of three-way solenoid actuated valves. The pneumatic actuation system is transformed into its averaged equivalent control canonical form, and a sliding mode controller is developed based on the resulting model. The controller is implemented on an experimental system, and the effectiveness of the proposed approach validated by experimental trajectory tracking.
Cet article présente une méthodologie de commande qui permet la commande modèle-basée non-linéaire des déclencheurs servo pneumatiques modulés par largeur d'impulsion (PWM). Une approche faisante la moyenne est développée pour décrire la dynamique équivalente de continu-temps d'un système non-linéaire commandé par PWM, qui rend le système, à l'origine discontinu et probablement le non affiné dans l'entrée, dans un système équivalent qui est continu et affine dans l'entrée de commande (c.-à-d., transforme le système à la forme canonique de commande non-linéaire). Cette approche est appliquée à un déclencheur pneumatique commandé par une paire de valves actionnées par solénoïde à trois voies. Le système pneumatique de mise en action est transformé en sa forme canonique ramenée à une moyenne de commande équivalente, et un contrôleur de mode coulissant est développé a basé sur le modèle résultant. Le contrôleur est mis en application sur un système expérimental, et l'efficacité de l'approche proposée validée par le cheminement expérimental de trajectoire.En ligne : http://journaltool.asme.org
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 921-924 p.
Titre : On the Observability of Pressure in a Pneumatic Servo Actuator Titre original : Sur l'Observabilité de la Pression dans un Déclencheur Servo Pneumatique Type de document : texte imprimé Auteurs : Jianhui, Wu, Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Barth, Eric J. Article en page(s) : 921-924 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Déclancheur servo-pneumatique Dynamique non-linéaire Commande de valve de bobine Cylindre Pression Contrôle non-linéaire Observabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Pneumatic servo actuators are characterized by highly nonlinear dynamics from spool valve command to cylinder pressure and, as such, are well suited to the use of nonlinear control methods requiring measurement of the full state, such as sliding mode control. This paper investigates the possibility of eliminating the pressure measurement required for nonlinear control in lieu of a nonlinear pressure observer, based on measurement of the output motion. A nonlinear observability analysis is conducted that demonstrates that such a system loses local observability in several regions of the state space, thus rendering the system unobservable.
Des déclencheurs servo pneumatiques sont caractérisés par dynamique fortement non-linéaire de la commande de valve de bobine à la pression de cylindre et, en tant que tels, sont bien adaptés à l'utilisation des méthodes de contrôle non-linéaires exigeant la mesure du plein état, tel que la commande coulissante de mode. Cet article étudie la possibilité d'éliminer la mesure de pression exigée pour la commande non-linéaire au lieu d'un observateur non-linéaire de pression, basé sur la mesure du mouvement de rendement. On conduit une analyse non-linéaire d'observabilité qui démontre qu'un tel système perd l'observabilité locale dans plusieurs régions de l'espace d'état, de ce fait rendre le système inobservable.[article] On the Observability of Pressure in a Pneumatic Servo Actuator = Sur l'Observabilité de la Pression dans un Déclencheur Servo Pneumatique [texte imprimé] / Jianhui, Wu, Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Barth, Eric J. . - 921-924 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 921-924 p.
Mots-clés : Déclancheur servo-pneumatique Dynamique non-linéaire Commande de valve de bobine Cylindre Pression Contrôle non-linéaire Observabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Pneumatic servo actuators are characterized by highly nonlinear dynamics from spool valve command to cylinder pressure and, as such, are well suited to the use of nonlinear control methods requiring measurement of the full state, such as sliding mode control. This paper investigates the possibility of eliminating the pressure measurement required for nonlinear control in lieu of a nonlinear pressure observer, based on measurement of the output motion. A nonlinear observability analysis is conducted that demonstrates that such a system loses local observability in several regions of the state space, thus rendering the system unobservable.
Des déclencheurs servo pneumatiques sont caractérisés par dynamique fortement non-linéaire de la commande de valve de bobine à la pression de cylindre et, en tant que tels, sont bien adaptés à l'utilisation des méthodes de contrôle non-linéaires exigeant la mesure du plein état, tel que la commande coulissante de mode. Cet article étudie la possibilité d'éliminer la mesure de pression exigée pour la commande non-linéaire au lieu d'un observateur non-linéaire de pression, basé sur la mesure du mouvement de rendement. On conduit une analyse non-linéaire d'observabilité qui démontre qu'un tel système perd l'observabilité locale dans plusieurs régions de l'espace d'état, de ce fait rendre le système inobservable.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 921-924 p.
Titre : On the Observability of Pressure in a Pneumatic Servo Actuator Titre original : Sur l'Observabilité de la Pression dans un Déclencheur Servo Pneumatique Type de document : texte imprimé Auteurs : Jianhui, Wu, Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Barth, Eric J. Article en page(s) : 921-924 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Déclancheur servo-pneumatique Dynamique non-linéaire Commande de valve de bobine Cylindre Pression Contrôle non-linéaire Observabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Pneumatic servo actuators are characterized by highly nonlinear dynamics from spool valve command to cylinder pressure and, as such, are well suited to the use of nonlinear control methods requiring measurement of the full state, such as sliding mode control. This paper investigates the possibility of eliminating the pressure measurement required for nonlinear control in lieu of a nonlinear pressure observer, based on measurement of the output motion. A nonlinear observability analysis is conducted that demonstrates that such a system loses local observability in several regions of the state space, thus rendering the system unobservable.
Des déclencheurs servo pneumatiques sont caractérisés par dynamique fortement non-linéaire de la commande de valve de bobine à la pression de cylindre et, en tant que tels, sont bien adaptés à l'utilisation des méthodes de contrôle non-linéaires exigeant la mesure du plein état, tel que la commande coulissante de mode. Cet article étudie la possibilité d'éliminer la mesure de pression exigée pour la commande non-linéaire au lieu d'un observateur non-linéaire de pression, basé sur la mesure du mouvement de rendement. On conduit une analyse non-linéaire d'observabilité qui démontre qu'un tel système perd l'observabilité locale dans plusieurs régions de l'espace d'état, de ce fait rendre le système inobservable.[article] On the Observability of Pressure in a Pneumatic Servo Actuator = Sur l'Observabilité de la Pression dans un Déclencheur Servo Pneumatique [texte imprimé] / Jianhui, Wu, Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Barth, Eric J. . - 921-924 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 921-924 p.
Mots-clés : Déclancheur servo-pneumatique Dynamique non-linéaire Commande de valve de bobine Cylindre Pression Contrôle non-linéaire Observabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Pneumatic servo actuators are characterized by highly nonlinear dynamics from spool valve command to cylinder pressure and, as such, are well suited to the use of nonlinear control methods requiring measurement of the full state, such as sliding mode control. This paper investigates the possibility of eliminating the pressure measurement required for nonlinear control in lieu of a nonlinear pressure observer, based on measurement of the output motion. A nonlinear observability analysis is conducted that demonstrates that such a system loses local observability in several regions of the state space, thus rendering the system unobservable.
Des déclencheurs servo pneumatiques sont caractérisés par dynamique fortement non-linéaire de la commande de valve de bobine à la pression de cylindre et, en tant que tels, sont bien adaptés à l'utilisation des méthodes de contrôle non-linéaires exigeant la mesure du plein état, tel que la commande coulissante de mode. Cet article étudie la possibilité d'éliminer la mesure de pression exigée pour la commande non-linéaire au lieu d'un observateur non-linéaire de pression, basé sur la mesure du mouvement de rendement. On conduit une analyse non-linéaire d'observabilité qui démontre qu'un tel système perd l'observabilité locale dans plusieurs régions de l'espace d'état, de ce fait rendre le système inobservable.
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