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Electromagnetic actuator control: A linear parameter-varying (LPV) approach / Forrai, Alexandru in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°3 (Juin 2007) 

Public ISBD [article]  in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1430-1441 p. Titre : Electromagnetic actuator control: A linear parameter-varying (LPV) approach Titre original : Commande électromagnétique de déclencheur : Une approche (LPV) Paramètre-Variable linéaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Forrai, Alexandru, Auteur ; Ueda, Takaharu, Auteur ; Yumura, Takashi, Auteur Article en page(s) : 1430-1441 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Electromagnetic  actuator  Linear  parameter-variying  (LPV)  system  Robust  gain-scheduled  control  System  identification  Déclencheur  électromagnétique  Système  variable  de  paramètre  linéaireb  Commande  programmée  par  gain  robuste  Identification  de  système Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper deals with system identification and control of a nonlinear electromagnetic actuator, which can be used in many practical applications: electromagnetic valve actuators of combustion engines, artificial heart actuators, magnetic levitation, electromagnetic brakes, etc. The considered practical control problem requires accurate control of the moving armature between two extreme positions. The main objective is to assure small contact velocity, which is known as "soft landing" of the moving armature, and, in this way, low-noise low-component-wear operation. First, due to open-loop instability, system-identification experiments are performed around different equilibrium positions under closed-loop control, and a linear parameter-varying (LPV) model and a bound of plant uncertainty are derived. Next, an LPV controller is designed in a robust control framework (robust gain-scheduled controller). Since the system evolves along quasi-equilibrium positions, quadratic and biquadratic analyses are performed using linear matrix inequalities. Finally, the experimental results show that the controller design problem can be handled successfully, considering an LPV approach. This paper reflects a pragmatic viewpoint: The control structure is simple and easy to implement, and offers good performance and robustness; therefore, it is suitable for industrial applications. Cet article traite l'identification de système et la commande d'un déclencheur électromagnétique non-linéaire, qui peut être utilisé dans beaucoup d'applications pratiques : déclencheurs d'électrovanne des moteurs de combustion, déclencheurs artificiels de coeur, lévitation magnétique, freins électromagnétiques, etc. Le problème pratique considéré de commande exige la commande précise de l'armature mobile entre deux positions extrêmes. L'objectif principal est d'assurer la petite vitesse de contact, qui est connue en tant que « atterrissage doux » de l'armature mobile, et, de cette façon, à faible bruit bas-composant-porter l'opération. D'abord, en raison de l'instabilité de boucle ouverte, expériences de système-identification sont exécutés autour de différentes positions d'équilibre sous la commande en circuit fermé, et un modèle (LPV) paramètre-variable linéaire et une limite de l'incertitude d'usine sont dérivés. Après, un contrôleur de LPV est conçu dans un cadre robuste de commande (contrôleur gagner-programmé robuste). Puisque le système évolue le long des positions de quasi-équilibre, des analyses quadratiques et bicarrées sont exécutées en utilisant des inégalités linéaires de matrice. En conclusion, les résultats expérimentaux prouvent que le problème de conception de contrôleur peut être manipulé avec succès, considérant une approche de LPV. Cet article reflète un point de vue pragmatique : La structure de commande est simple et facile pour mettre en application, et offre la bonnes exécution et robustesse ; donc, il convient aux applications industrielles. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : SanFrr@netscape.net [article] Electromagnetic actuator control: A linear parameter-varying (LPV) approach = Commande électromagnétique de déclencheur : Une approche (LPV) Paramètre-Variable linéaire [texte imprimé] / Forrai, Alexandru, Auteur ; Ueda, Takaharu, Auteur ; Yumura, Takashi, Auteur . - 1430-1441 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°3 (Juin 2007) . - 1430-1441 p. Mots-clés : Electromagnetic  actuator  Linear  parameter-variying  (LPV)  system  Robust  gain-scheduled  control  System  identification  Déclencheur  électromagnétique  Système  variable  de  paramètre  linéaireb  Commande  programmée  par  gain  robuste  Identification  de  système Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper deals with system identification and control of a nonlinear electromagnetic actuator, which can be used in many practical applications: electromagnetic valve actuators of combustion engines, artificial heart actuators, magnetic levitation, electromagnetic brakes, etc. The considered practical control problem requires accurate control of the moving armature between two extreme positions. The main objective is to assure small contact velocity, which is known as "soft landing" of the moving armature, and, in this way, low-noise low-component-wear operation. First, due to open-loop instability, system-identification experiments are performed around different equilibrium positions under closed-loop control, and a linear parameter-varying (LPV) model and a bound of plant uncertainty are derived. Next, an LPV controller is designed in a robust control framework (robust gain-scheduled controller). Since the system evolves along quasi-equilibrium positions, quadratic and biquadratic analyses are performed using linear matrix inequalities. Finally, the experimental results show that the controller design problem can be handled successfully, considering an LPV approach. This paper reflects a pragmatic viewpoint: The control structure is simple and easy to implement, and offers good performance and robustness; therefore, it is suitable for industrial applications. Cet article traite l'identification de système et la commande d'un déclencheur électromagnétique non-linéaire, qui peut être utilisé dans beaucoup d'applications pratiques : déclencheurs d'électrovanne des moteurs de combustion, déclencheurs artificiels de coeur, lévitation magnétique, freins électromagnétiques, etc. Le problème pratique considéré de commande exige la commande précise de l'armature mobile entre deux positions extrêmes. L'objectif principal est d'assurer la petite vitesse de contact, qui est connue en tant que « atterrissage doux » de l'armature mobile, et, de cette façon, à faible bruit bas-composant-porter l'opération. D'abord, en raison de l'instabilité de boucle ouverte, expériences de système-identification sont exécutés autour de différentes positions d'équilibre sous la commande en circuit fermé, et un modèle (LPV) paramètre-variable linéaire et une limite de l'incertitude d'usine sont dérivés. Après, un contrôleur de LPV est conçu dans un cadre robuste de commande (contrôleur gagner-programmé robuste). Puisque le système évolue le long des positions de quasi-équilibre, des analyses quadratiques et bicarrées sont exécutées en utilisant des inégalités linéaires de matrice. En conclusion, les résultats expérimentaux prouvent que le problème de conception de contrôleur peut être manipulé avec succès, considérant une approche de LPV. Cet article reflète un point de vue pragmatique : La structure de commande est simple et facile pour mettre en application, et offre la bonnes exécution et robustesse ; donc, il convient aux applications industrielles. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 En ligne : SanFrr@netscape.net