Dynamic Emulation Using an Indirect Control Input / Rong Zhang in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 127, N° 1 (Mars 2005)  

Public ISBD [article]  inTransactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 1 (Mars 2005) . - 114-124 p. Titre : Dynamic Emulation Using an Indirect Control Input Titre original : Emulation Dynamique en Utilisant une Entrée Indirecte de Commande Type de document : texte imprimé Auteurs : Rong Zhang, Auteur ; Alleyne, Andrew G., Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 114-124 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Controleur d'émulation Système dynamique Emulation Signaux exogènes Boucle blockée Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper presents a generalized framwork to analyze and design controllers for a class of dynamic emulation systems. This class of systems features some structurally distinctive control framworks which inherently limit the available bandwidth for dynamic emulation. The primary focus is on control structures that we define as indirect. This means the signal from the controller does not affect the physical plant directly; it interacts in combination with other exogenous signals to affect a behaivior on the physical system interacting with the emulated load. It is shown that the achievable closed loop performance is limited in a unique way: the high frequency response of the controlled closed loop system converges to the dynamic of the open loop physical plant that is interacting with the emulated load. This paper illustrate the three controller configurations of the indirect emulation and gives guidelines on how to improve the performance within the identified structural limitations. The three configurations are: a feed back design measuring plant output only, a feed forward design measuring an exogenous signal, and a two degree of freedom design combining feedback and feed forward measurements. A detailed analysis in the frequency domain is used to support the experimental results illustrated on a hardware in the loop (HIN) system. The demonstration case is a high bandwidth transient dynamometer to emulate rapidly varying load associated with an earthmoving vehicle powertrain. Cet article présente un travail généralisé de fram pour analyser et concevoir des contrôleurs pour une classe des systèmes dynamiques d'émulation. Cette classe des systèmes comporte quelques travaux structurellement distinctifs de fram de commande qui limitent en soi la largeur de bande disponible pour l'émulation dynamique. Le foyer primaire est sur les structures de commande que nous définissons comme indirect. Ceci signifie que le signal du contrôleur n'affecte pas l'usine physique directement ; il agit l'un sur l'autre en combination avec d'autres signaux exogènes pour affecter un behaivior sur le système physique agissant l'un sur l'autre avec la charge émulée. On lui montre que l'exécution réalisable de boucle bloquée est limitée d'une manière unique : la réponse à haute fréquence du système commandé de boucle bloquée converge au dynamique de l'usine physique de boucle ouverte qui agit l'un sur l'autre avec la charge émulée. Cet article illustrent les trois configurations de contrôleur de l'émulation indirecte et donnent des directives sur la façon dont améliorer l'exécution dans les limitations structurales identifiées. Les trois configurations sont : un rendement de l'installation de mesure de conception de rétroaction seulement, une alimentation pour la conception de salle mesurant un signal exogène, et des deux degrés de combinaison de conception de liberté rétroagissent et alimentent pour des mesures de salle. Une analyse détaillée dans le domaine de fréquence est employée pour soutenir les résultats expérimentaux illustrés sur un matériel dans le système de la boucle (HIN). Le cas de démonstration est un dynamomètre passager de largeur de bande élevée pour émuler la charge rapidement variable liée à un moteur de terrassement de véhicule. En ligne : rzhang@asme.org, alleyne@uiuc.edu [article] Dynamic Emulation Using an Indirect Control Input = Emulation Dynamique en Utilisant une Entrée Indirecte de Commande [texte imprimé] / Rong Zhang, Auteur ; Alleyne, Andrew G., Auteur . - 2006 . - 114-124 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 1 (Mars 2005) . - 114-124 p. Mots-clés : Controleur d'émulation Système dynamique Emulation Signaux exogènes Boucle blockée Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper presents a generalized framwork to analyze and design controllers for a class of dynamic emulation systems. This class of systems features some structurally distinctive control framworks which inherently limit the available bandwidth for dynamic emulation. The primary focus is on control structures that we define as indirect. This means the signal from the controller does not affect the physical plant directly; it interacts in combination with other exogenous signals to affect a behaivior on the physical system interacting with the emulated load. It is shown that the achievable closed loop performance is limited in a unique way: the high frequency response of the controlled closed loop system converges to the dynamic of the open loop physical plant that is interacting with the emulated load. This paper illustrate the three controller configurations of the indirect emulation and gives guidelines on how to improve the performance within the identified structural limitations. The three configurations are: a feed back design measuring plant output only, a feed forward design measuring an exogenous signal, and a two degree of freedom design combining feedback and feed forward measurements. A detailed analysis in the frequency domain is used to support the experimental results illustrated on a hardware in the loop (HIN) system. The demonstration case is a high bandwidth transient dynamometer to emulate rapidly varying load associated with an earthmoving vehicle powertrain. Cet article présente un travail généralisé de fram pour analyser et concevoir des contrôleurs pour une classe des systèmes dynamiques d'émulation. Cette classe des systèmes comporte quelques travaux structurellement distinctifs de fram de commande qui limitent en soi la largeur de bande disponible pour l'émulation dynamique. Le foyer primaire est sur les structures de commande que nous définissons comme indirect. Ceci signifie que le signal du contrôleur n'affecte pas l'usine physique directement ; il agit l'un sur l'autre en combination avec d'autres signaux exogènes pour affecter un behaivior sur le système physique agissant l'un sur l'autre avec la charge émulée. On lui montre que l'exécution réalisable de boucle bloquée est limitée d'une manière unique : la réponse à haute fréquence du système commandé de boucle bloquée converge au dynamique de l'usine physique de boucle ouverte qui agit l'un sur l'autre avec la charge émulée. Cet article illustrent les trois configurations de contrôleur de l'émulation indirecte et donnent des directives sur la façon dont améliorer l'exécution dans les limitations structurales identifiées. Les trois configurations sont : un rendement de l'installation de mesure de conception de rétroaction seulement, une alimentation pour la conception de salle mesurant un signal exogène, et des deux degrés de combinaison de conception de liberté rétroagissent et alimentent pour des mesures de salle. Une analyse détaillée dans le domaine de fréquence est employée pour soutenir les résultats expérimentaux illustrés sur un matériel dans le système de la boucle (HIN). Le cas de démonstration est un dynamomètre passager de largeur de bande élevée pour émuler la charge rapidement variable liée à un moteur de terrassement de véhicule. En ligne : rzhang@asme.org, alleyne@uiuc.edu

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
aucun exemplaire

Generalized Multivariable Gain Scheduling With Robust Stability Analysis / Rong Zhang in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005)  

Public ISBD [article]  inTransactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 668-687 p. Titre : Generalized Multivariable Gain Scheduling With Robust Stability Analysis Titre original : Gain Multivariable Généralisé Programmant avec l'Analyse Robuste de Stabilité Type de document : texte imprimé Auteurs : Rong Zhang, Auteur ; Alleyne, Andrew G., Auteur ; Don E. Carter Année de publication : 2006 Article en page(s) : 668-687 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur multivariable Système non-linéaire Boucle bloquée globale Stabilité Térrassement électrohydraulique Moteur Index. décimale : 629.8 Résumé : In this work we introduce a methodology for the design of multivariable gain-scheduled controllers for nonlinear systems and an approach for determining the local stability of a nonlinear closed loop system. The gain-scheduled global control is designed by scheduling different local controllers using a Local Controller Network. The individual local controllers are assumed to be LTI MIMO controllers that can be designed via some user-specified multivariable method. In this paper, different portions of outputs from different local controllers are combined into the total control by using interpolation-weighting functions. The variation in the control behavior as a result of the scheduling variable is posed in a robust control framework. The dynamics of the scheduling variables are incorporated into the global control framework as an unstructured uncertainty. This allows the use of computational tools to analyze the stability of the overall global system and verify whether or not a given gain-scheduled approach will remain stable locally. To demonstrate the practical significance of the method, a multivariable electrohydraulic earthmoving powertrain problem is solved using the approach. The nonlinear power train was locally modeled as an LTI MIMO system and a local LTI MIMO controller was designed at each operating point using an [script H][infinity] algorithm. The analysis approach introduced is utilized to verify system stability and is supported closely by experimental results. Dans ce travail nous présentons une méthodologie pour la conception des contrôleurs gagner-programmés multivariables pour des systèmes non-linéaires et une approche pour déterminer la stabilité locale d'un système non-linéaire de boucle bloquée. La commande globale gagner-programmée est conçue en programmant différents contrôleurs locaux en utilisant un réseau local de contrôleur. On assume que les différents contrôleurs locaux sont des contrôleurs de LTI MIMO qui peuvent être conçus par l'intermédiaire d'une certaine méthode multivariable personnalisée par l'utilisateur. En cet article, différentes parties de sorties de différents contrôleurs locaux sont combinées dans toute la commande en employant des fonctions interpolation-pesantes. La variation du comportement de commande en raison de la variable d'établissement du programme est posée dans un cadre robuste de commande. La dynamique des variables d'établissement du programme est incorporée au cadre global de commande comme incertitude non structurée. Ceci permet l'utilisation des outils informatiques d'analyser la stabilité du système global global et de vérifier si une approche gagner-programmée donnée demeurera stable localement. Pour démontrer la signification pratique de la méthode, un problème de terrassement électrohydraulique multivariable de powertrain est résolu en utilisant l'approche. Le moteur non-linéaire a été localement modelé comme système de LTI MIMO et un contrôleur local de LTI MIMO a été conçu à chaque point de fonctionnement en utilisant [ manuscrit H][infinity ] un algorithme. L'approche d'analyse présentée est utilisée pour vérifier la stabilité de système et est soutenue étroitement par des résultats expérimentaux. En ligne : rzhang@asme.org, alleyne@uiuc.edu [article] Generalized Multivariable Gain Scheduling With Robust Stability Analysis = Gain Multivariable Généralisé Programmant avec l'Analyse Robuste de Stabilité [texte imprimé] / Rong Zhang, Auteur ; Alleyne, Andrew G., Auteur ; Don E. Carter . - 2006 . - 668-687 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 668-687 p. Mots-clés : Contrôleur multivariable Système non-linéaire Boucle bloquée globale Stabilité Térrassement électrohydraulique Moteur Index. décimale : 629.8 Résumé : In this work we introduce a methodology for the design of multivariable gain-scheduled controllers for nonlinear systems and an approach for determining the local stability of a nonlinear closed loop system. The gain-scheduled global control is designed by scheduling different local controllers using a Local Controller Network. The individual local controllers are assumed to be LTI MIMO controllers that can be designed via some user-specified multivariable method. In this paper, different portions of outputs from different local controllers are combined into the total control by using interpolation-weighting functions. The variation in the control behavior as a result of the scheduling variable is posed in a robust control framework. The dynamics of the scheduling variables are incorporated into the global control framework as an unstructured uncertainty. This allows the use of computational tools to analyze the stability of the overall global system and verify whether or not a given gain-scheduled approach will remain stable locally. To demonstrate the practical significance of the method, a multivariable electrohydraulic earthmoving powertrain problem is solved using the approach. The nonlinear power train was locally modeled as an LTI MIMO system and a local LTI MIMO controller was designed at each operating point using an [script H][infinity] algorithm. The analysis approach introduced is utilized to verify system stability and is supported closely by experimental results. Dans ce travail nous présentons une méthodologie pour la conception des contrôleurs gagner-programmés multivariables pour des systèmes non-linéaires et une approche pour déterminer la stabilité locale d'un système non-linéaire de boucle bloquée. La commande globale gagner-programmée est conçue en programmant différents contrôleurs locaux en utilisant un réseau local de contrôleur. On assume que les différents contrôleurs locaux sont des contrôleurs de LTI MIMO qui peuvent être conçus par l'intermédiaire d'une certaine méthode multivariable personnalisée par l'utilisateur. En cet article, différentes parties de sorties de différents contrôleurs locaux sont combinées dans toute la commande en employant des fonctions interpolation-pesantes. La variation du comportement de commande en raison de la variable d'établissement du programme est posée dans un cadre robuste de commande. La dynamique des variables d'établissement du programme est incorporée au cadre global de commande comme incertitude non structurée. Ceci permet l'utilisation des outils informatiques d'analyser la stabilité du système global global et de vérifier si une approche gagner-programmée donnée demeurera stable localement. Pour démontrer la signification pratique de la méthode, un problème de terrassement électrohydraulique multivariable de powertrain est résolu en utilisant l'approche. Le moteur non-linéaire a été localement modelé comme système de LTI MIMO et un contrôleur local de LTI MIMO a été conçu à chaque point de fonctionnement en utilisant [ manuscrit H][infinity ] un algorithme. L'approche d'analyse présentée est utilisée pour vérifier la stabilité de système et est soutenue étroitement par des résultats expérimentaux. En ligne : rzhang@asme.org, alleyne@uiuc.edu

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
aucun exemplaire

Simulating the performance of a catalytic microsensor for quantifying ethanol in inert and reactive environments / Hari Nair in Industrial & engineering chemistry research, Vol. 50 N° 19 (Octobre 2011)  

Public ISBD [article]  inIndustrial & engineering chemistry research > Vol. 50 N° 19 (Octobre 2011) . - pp. 10972-10981 Titre : Simulating the performance of a catalytic microsensor for quantifying ethanol in inert and reactive environments Type de document : texte imprimé Auteurs : Hari Nair, Auteur ; Joseph E. Gatt, Auteur ; Rong Zhang, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 10972-10981 Note générale : Chimie industrielle Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microsensor Catalytic reaction Résumé : The selective detection of hydrocarbons using portable microsensors remains a fundamental challenge in materials and microsystem development. This work describes the functioning of a proposed thermoelectric catalytic microsensor using a metal oxide catalyst and a selective partial oxidation reaction for ethanol detection in complex hydrocarbon mixtures containing hundreds ofhydrocarbons present in gasoline fuel. In the case where the competing hydrocarbons are nonreactive, 100% selectivity toward ethanol would be obtained and quantification is straightforward—this case is simulated using ethanol in an inert atmosphere. As an example of detection and quantification in the presence of other reactants, a two step detection sequence is presented for the identification of ethanol concentrations in a hydrocarbon mixture containing methanol. Two-dimensional COMSOL simulations are performed, using known kinetic parameters for ethanol and methanol partial oxidation to acetaldehyde and formaldehyde, respectively, over the chosen iron molybdate catalyst at 353 K, to characterize temperature and concentration profiles within the microelectric thermal sensor/catalytic microreactor, which in turn can be used as a database for a genetic search algorithm used in a real device under unknown environments. Additionally, the knowledge of expected temperature profiles allows one to optimize design parameters for the device to maximize sensor sensitivity and performance for ethanol/methanol verification in complex mixtures. DEWEY : 660 ISSN : 0888-5885 En ligne : http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=24573292 [article] Simulating the performance of a catalytic microsensor for quantifying ethanol in inert and reactive environments [texte imprimé] / Hari Nair, Auteur ; Joseph E. Gatt, Auteur ; Rong Zhang, Auteur . - 2011 . - pp. 10972-10981. Chimie industrielle Langues : Anglais (eng) in Industrial & engineering chemistry research > Vol. 50 N° 19 (Octobre 2011) . - pp. 10972-10981 Mots-clés : Microsensor Catalytic reaction Résumé : The selective detection of hydrocarbons using portable microsensors remains a fundamental challenge in materials and microsystem development. This work describes the functioning of a proposed thermoelectric catalytic microsensor using a metal oxide catalyst and a selective partial oxidation reaction for ethanol detection in complex hydrocarbon mixtures containing hundreds ofhydrocarbons present in gasoline fuel. In the case where the competing hydrocarbons are nonreactive, 100% selectivity toward ethanol would be obtained and quantification is straightforward—this case is simulated using ethanol in an inert atmosphere. As an example of detection and quantification in the presence of other reactants, a two step detection sequence is presented for the identification of ethanol concentrations in a hydrocarbon mixture containing methanol. Two-dimensional COMSOL simulations are performed, using known kinetic parameters for ethanol and methanol partial oxidation to acetaldehyde and formaldehyde, respectively, over the chosen iron molybdate catalyst at 353 K, to characterize temperature and concentration profiles within the microelectric thermal sensor/catalytic microreactor, which in turn can be used as a database for a genetic search algorithm used in a real device under unknown environments. Additionally, the knowledge of expected temperature profiles allows one to optimize design parameters for the device to maximize sensor sensitivity and performance for ethanol/methanol verification in complex mixtures. DEWEY : 660 ISSN : 0888-5885 En ligne : http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=24573292

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
aucun exemplaire