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Adaptive Threshold Based Diagnostics for Steer-By-Wire Systems / Pisu, Pierluigi in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N° 2 (Juin 2006) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 2 (Juin 2006) . - 428-435 p. Titre : Adaptive Threshold Based Diagnostics for Steer-By-Wire Systems Titre original : Seuil adaptatif Basé de Diagnostic pour des Systèmes d'Orientation par-Fil Type de document : texte imprimé Auteurs : Pisu, Pierluigi, Auteur ; Serrani, Andrea, Auteur ; Song, You ; Jalics, Laci Article en page(s) : 428-435 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Seuil  Observateur  Disparité  Rendement  diagnostique  Vehicule  Détection  Isolement  Simulation  MATLAB/SIMULINK  Analyse  non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : In the process of implementing modular fault diagnostics for X-by-Wire systems (Pisu et al., 2000), it was discovered that distinguishing between the model uncertainties and occurrence of faults is a real challenge. It is imperative to solve the problems that exist in using fixed observer and threshold, including the observer model mismatch, generated threshold misfit, diagnostic parameter uncertainties, and incorrect diagnostic output during high stress but normal vehicle operation. Compared to the fixed observer and threshold strategy, the improved adaptive threshold-based diagnostics described in this report are more robust and applicable because of the addition of adaptation into the diagnostic observer and threshold generator. The report also describes an approach to fault detection and isolation in the presence of model and parameter uncertainties. This approach has been successfully implemented in the NAVDyn (Non-Linear Analysis of Vehicle Dynamics) simulation model using Matlab/Simulink, and simulation results are provided to verify that the strategy and implementation are viable. En cours de mettre en application le diagnostic modulaire de défaut pour des systèmes de X-par-Fil (Pisu et autres, 2000), on l'a découvert que distinguer les incertitudes et l'occurrence modèles des défauts est un vrai défi. Il est impératif de résoudre les problèmes qui existent en employant l'observateur et le seuil fixé, y compris la disparité de modèle d'observateur, le vêtement manqué produit de seuil, les incertitudes diagnostiques de paramètre, et le rendement diagnostique incorrect pendant l'effort élevé mais l'opération normale de véhicule. Comparé à l'observateur et à la stratégie fixes de seuil, le diagnostic seuil-basé adaptatif amélioré décrit dans ce rapport sont plus robuste et applicable en raison de l'addition de l'adaptation dans l'observateur et le générateur diagnostiques de seuil. Le rapport décrit également une approche à la détection de défaut et à l'isolement en présence des incertitudes de modèle et de paramètre. Cette approche a été avec succès mise en application dans la simulation Matlab/Simulink employant modèle de NAVDyn (analyse non-linéaire de dynamique de véhicule), et des résultats de simulation sont fournis pour vérifier que la stratégie et l'exécution sont viables. En ligne : pisu.1@osu.edu, serrani.1@osu.edu, song.you@delphi.com, laci.jalics@delphi.com [article] Adaptive Threshold Based Diagnostics for Steer-By-Wire Systems = Seuil adaptatif Basé de Diagnostic pour des Systèmes d'Orientation par-Fil [texte imprimé] / Pisu, Pierluigi, Auteur ; Serrani, Andrea, Auteur ; Song, You ; Jalics, Laci . - 428-435 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 2 (Juin 2006) . - 428-435 p. Mots-clés : Seuil  Observateur  Disparité  Rendement  diagnostique  Vehicule  Détection  Isolement  Simulation  MATLAB/SIMULINK  Analyse  non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : In the process of implementing modular fault diagnostics for X-by-Wire systems (Pisu et al., 2000), it was discovered that distinguishing between the model uncertainties and occurrence of faults is a real challenge. It is imperative to solve the problems that exist in using fixed observer and threshold, including the observer model mismatch, generated threshold misfit, diagnostic parameter uncertainties, and incorrect diagnostic output during high stress but normal vehicle operation. Compared to the fixed observer and threshold strategy, the improved adaptive threshold-based diagnostics described in this report are more robust and applicable because of the addition of adaptation into the diagnostic observer and threshold generator. The report also describes an approach to fault detection and isolation in the presence of model and parameter uncertainties. This approach has been successfully implemented in the NAVDyn (Non-Linear Analysis of Vehicle Dynamics) simulation model using Matlab/Simulink, and simulation results are provided to verify that the strategy and implementation are viable. En cours de mettre en application le diagnostic modulaire de défaut pour des systèmes de X-par-Fil (Pisu et autres, 2000), on l'a découvert que distinguer les incertitudes et l'occurrence modèles des défauts est un vrai défi. Il est impératif de résoudre les problèmes qui existent en employant l'observateur et le seuil fixé, y compris la disparité de modèle d'observateur, le vêtement manqué produit de seuil, les incertitudes diagnostiques de paramètre, et le rendement diagnostique incorrect pendant l'effort élevé mais l'opération normale de véhicule. Comparé à l'observateur et à la stratégie fixes de seuil, le diagnostic seuil-basé adaptatif amélioré décrit dans ce rapport sont plus robuste et applicable en raison de l'addition de l'adaptation dans l'observateur et le générateur diagnostiques de seuil. Le rapport décrit également une approche à la détection de défaut et à l'isolement en présence des incertitudes de modèle et de paramètre. Cette approche a été avec succès mise en application dans la simulation Matlab/Simulink employant modèle de NAVDyn (analyse non-linéaire de dynamique de véhicule), et des résultats de simulation sont fournis pour vérifier que la stratégie et l'exécution sont viables. En ligne : pisu.1@osu.edu, serrani.1@osu.edu, song.you@delphi.com, laci.jalics@delphi.com

Attitude tracking with adaptive rejection of rate gyro disturbances / Pisu, Pierluigi in IEEE transactions on automatic control, Vol. 52 N°12 (Decembre 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on automatic control > Vol. 52 N°12 (Decembre 2007) . - 2374-2379 p. Titre : Attitude tracking with adaptive rejection of rate gyro disturbances Titre original : Attitude dépistant avec le rejet adaptatif des perturbations de compas gyroscopique de taux Type de document : texte imprimé Auteurs : Pisu, Pierluigi, Auteur ; Serrani, Andrea, Auteur Article en page(s) : 2374-2379 p. Note générale : Automatique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Adaptive  observers  Aerospace  control  Nonlinear  systems  Observateurs  adaptatifs  Commande  aérospatiale  Systèmes  non  linéaires Index. décimale : 629.8 Résumé : The classical attitude control problem for a rigid body is revisited under the assumption that measurements of the angular rates obtained by means of rate gyros are corrupted by harmonic disturbances, a setup of importance in several aerospace applications. This note extends previous methods developed to compensate bias in angular rate measurements by accounting for a more general class of disturbances, and by allowing uncertainty in the inertial parameters. By resorting to adaptive observers designed on the basis of the internal model principle, it is shown how converging estimates of the angular velocity can be used effectively in a passivity-based controller yielding global convergence within the chosen parametrization of the group of rotations. Since a persistence of excitation condition is not required for the convergence of the state estimates, only an upper bound on the number of distinct harmonic components of the disturbance is needed for the applicability of the method. Le problème classique de pilotage pour un corps rigide est revisité dans la prétention que les mesures des taux angulaires ont obtenue à l'aide des compas gyroscopiques de taux sont corrompues par les perturbations harmoniques, une installation d'importance dans plusieurs applications aérospatiales. Cette note prolonge des méthodes précédentes développées pour compenser de biais dans des mesures de taux angulaire en expliquant une classe plus générale des perturbations, et en permettant l'incertitude dans les paramètres à inertie. Par le recours aux observateurs adaptatifs conçus sur la base du principe modèle interne, on lui montre comment des évaluations convergentes de la vitesse angulaire peuvent être employées effectivement dans un contrôleur passivité-basé rapportant la convergence globale dans la paramétrisation choisie du groupe de rotations. Puisqu'une persistance d'état d'excitation n'est pas exigée pour la convergence des évaluations d'état, seulement une limite supérieure sur le nombre de composants harmoniques distincts de la perturbation est nécessaire pour l'applicabilité de la méthode. DEWEY : 629.8 ISSN : 0018-9286 RAMEAU : Systèmes non linéaires En ligne : serrani@ece.osu.edu [article] Attitude tracking with adaptive rejection of rate gyro disturbances = Attitude dépistant avec le rejet adaptatif des perturbations de compas gyroscopique de taux [texte imprimé] / Pisu, Pierluigi, Auteur ; Serrani, Andrea, Auteur . - 2374-2379 p. Automatique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on automatic control > Vol. 52 N°12 (Decembre 2007) . - 2374-2379 p. Mots-clés : Adaptive  observers  Aerospace  control  Nonlinear  systems  Observateurs  adaptatifs  Commande  aérospatiale  Systèmes  non  linéaires Index. décimale : 629.8 Résumé : The classical attitude control problem for a rigid body is revisited under the assumption that measurements of the angular rates obtained by means of rate gyros are corrupted by harmonic disturbances, a setup of importance in several aerospace applications. This note extends previous methods developed to compensate bias in angular rate measurements by accounting for a more general class of disturbances, and by allowing uncertainty in the inertial parameters. By resorting to adaptive observers designed on the basis of the internal model principle, it is shown how converging estimates of the angular velocity can be used effectively in a passivity-based controller yielding global convergence within the chosen parametrization of the group of rotations. Since a persistence of excitation condition is not required for the convergence of the state estimates, only an upper bound on the number of distinct harmonic components of the disturbance is needed for the applicability of the method. Le problème classique de pilotage pour un corps rigide est revisité dans la prétention que les mesures des taux angulaires ont obtenue à l'aide des compas gyroscopiques de taux sont corrompues par les perturbations harmoniques, une installation d'importance dans plusieurs applications aérospatiales. Cette note prolonge des méthodes précédentes développées pour compenser de biais dans des mesures de taux angulaire en expliquant une classe plus générale des perturbations, et en permettant l'incertitude dans les paramètres à inertie. Par le recours aux observateurs adaptatifs conçus sur la base du principe modèle interne, on lui montre comment des évaluations convergentes de la vitesse angulaire peuvent être employées effectivement dans un contrôleur passivité-basé rapportant la convergence globale dans la paramétrisation choisie du groupe de rotations. Puisqu'une persistance d'état d'excitation n'est pas exigée pour la convergence des évaluations d'état, seulement une limite supérieure sur le nombre de composants harmoniques distincts de la perturbation est nécessaire pour l'applicabilité de la méthode. DEWEY : 629.8 ISSN : 0018-9286 RAMEAU : Systèmes non linéaires En ligne : serrani@ece.osu.edu

Reduced-Order model-based feedback control of flow over an obstacle using center manifold methods / Cosku Kasnakoglu in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 131 N°1 (Janvier/Février 2009) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 131 N°1 (Janvier/Février 2009) . - 12 p. Titre : Reduced-Order model-based feedback control of flow over an obstacle using center manifold methods Type de document : texte imprimé Auteurs : Cosku Kasnakoglu, Auteur ; R. Chris Camphouse, Auteur ; Serrani, Andrea, Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : 12 p. Note générale : dynamic systems Langues : Anglais (eng) Mots-clés : dynamics  (mechanics);  flow  (dynamics);  control  equipment;  design;  modeling;  optimization;  equations;  errors;  feedback;  manifolds Résumé : In this paper, we consider a boundary control problem governed by the two-dimensional Burgers’ equation for a configuration describing convective flow over an obstacle. Flows over obstacles are important as they arise in many practical applications. Burgers’ equations are also significant as they represent a simpler form of the more general Navier–Stokes momentum equation describing fluid flow. The aim of the work is to develop a reduced-order boundary control-oriented model for the system with subsequent nonlinear control law design. The control objective is to drive the full order system to a desired 2D profile. Reduced-order modeling involves the application of an L2 optimization based actuation mode expansion technique for input separation, demonstrating how one can obtain a reduced-order Galerkin model in which the control inputs appear as explicit terms. Controller design is based on averaging and center manifold techniques and is validated with full order numerical simulation. Closed-loop results are compared to a standard linear quadratic regulator design based on a linearization of the reduced-order model. The averaging∕center manifold based controller design provides smoother response with less control effort and smaller tracking error. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : dynamicsystems.asmedigitalcollection.asme.org/issue.aspx?journalid=117&issueid=2 [...] [article] Reduced-Order model-based feedback control of flow over an obstacle using center manifold methods [texte imprimé] / Cosku Kasnakoglu, Auteur ; R. Chris Camphouse, Auteur ; Serrani, Andrea, Auteur . - 2009 . - 12 p. dynamic systems Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 131 N°1 (Janvier/Février 2009) . - 12 p. Mots-clés : dynamics  (mechanics);  flow  (dynamics);  control  equipment;  design;  modeling;  optimization;  equations;  errors;  feedback;  manifolds Résumé : In this paper, we consider a boundary control problem governed by the two-dimensional Burgers’ equation for a configuration describing convective flow over an obstacle. Flows over obstacles are important as they arise in many practical applications. Burgers’ equations are also significant as they represent a simpler form of the more general Navier–Stokes momentum equation describing fluid flow. The aim of the work is to develop a reduced-order boundary control-oriented model for the system with subsequent nonlinear control law design. The control objective is to drive the full order system to a desired 2D profile. Reduced-order modeling involves the application of an L2 optimization based actuation mode expansion technique for input separation, demonstrating how one can obtain a reduced-order Galerkin model in which the control inputs appear as explicit terms. Controller design is based on averaging and center manifold techniques and is validated with full order numerical simulation. Closed-loop results are compared to a standard linear quadratic regulator design based on a linearization of the reduced-order model. The averaging∕center manifold based controller design provides smoother response with less control effort and smaller tracking error. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : dynamicsystems.asmedigitalcollection.asme.org/issue.aspx?journalid=117&issueid=2 [...]