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in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 529-536 p.
Titre : Recursive Kinematics and Inverse Dynamics for a Planar 3R Parallel Manipulator Titre original : Cinématique Récursive et Dynamique Inverse pour un Manipulateur 3R Parallèle Planaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Khan, Waseem, Auteur ; Krovi, Venkat N., Auteur ; Saha, Subir K. ; Angeles, Jorge Article en page(s) : 529-536 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Formulation modulaire Formulation récursive Manipulateur parallèles Dynamique inverse Modèle mathématique Boucle cinématique bloquée Index. décimale : 629.8 Résumé : We focus on the development of modular and recursive formulations for the inverse dynamics of parallel architecture manipulators in this paper. The modular formulation of mathematical models is attractive especially when existing sub-models may be assembled to create different topologies, e.g., cooperative robotic systems. Recursive algorithms are desirable from the viewpoint of simplicity and uniformity of computation. However, the prominent features of parallel architecture manipulators-the multiple closed kinematic loops, varying locations of actuation together with mixtures of active and passive joints-have traditionally hindered the formulation of modular and recursive algorithms. In this paper, the concept of the decoupled natural orthogonal complement (DeNOC) is combined with the spatial parallelism of the robots of interest to develop an inverse dynamics algorithm which is both recursive and modular. The various formulation stages in this process are highlighted using the illustrative example of a 3R Planar Parallel Manipulator. ©2005 American Society of Mechanical Engineers.
Nous nous concentrons sur le développement des formulations modulaires et récursives pour la dynamique inverse des manipulateurs parallèles d'architecture en cet article. La formulation modulaire des modèles mathématiques est attrayante particulièrement quand des modèles secondaires existants peuvent être assemblés pour créer différentes topologies, par exemple, systèmes robotiques coopératifs. Les algorithmes récursifs sont souhaitables du point de vue de la simplicité et de l'uniformité du calcul. Cependant, les dispositifs en avant des manipulateurs parallèles d'architecture les boucles cinématiques bloquées multiples, les endroits variables de la mise en action ainsi que des mélanges des joints actifs et passifs ont traditionnellement gêné la formulation des algorithmes modulaires et récursifs. En cet article, le concept du complément orthogonal normal découplé (DeNOC) est combiné avec le parallélisme spatial des robots d'intérêt de développer un algorithme inverse de dynamique qui est récursif et modulaire. Les diverses étapes de formulation dans ce processus sont accentuées en utilisant l'exemple d'illustration d'un manipulateur 3R parallèle planaire. société ©2005 américaine des ingénieurs mécaniciensEn ligne : wakhan@cim.mcgill.ca [article] Recursive Kinematics and Inverse Dynamics for a Planar 3R Parallel Manipulator = Cinématique Récursive et Dynamique Inverse pour un Manipulateur 3R Parallèle Planaire [texte imprimé] / Khan, Waseem, Auteur ; Krovi, Venkat N., Auteur ; Saha, Subir K. ; Angeles, Jorge . - 529-536 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 529-536 p.
Mots-clés : Formulation modulaire Formulation récursive Manipulateur parallèles Dynamique inverse Modèle mathématique Boucle cinématique bloquée Index. décimale : 629.8 Résumé : We focus on the development of modular and recursive formulations for the inverse dynamics of parallel architecture manipulators in this paper. The modular formulation of mathematical models is attractive especially when existing sub-models may be assembled to create different topologies, e.g., cooperative robotic systems. Recursive algorithms are desirable from the viewpoint of simplicity and uniformity of computation. However, the prominent features of parallel architecture manipulators-the multiple closed kinematic loops, varying locations of actuation together with mixtures of active and passive joints-have traditionally hindered the formulation of modular and recursive algorithms. In this paper, the concept of the decoupled natural orthogonal complement (DeNOC) is combined with the spatial parallelism of the robots of interest to develop an inverse dynamics algorithm which is both recursive and modular. The various formulation stages in this process are highlighted using the illustrative example of a 3R Planar Parallel Manipulator. ©2005 American Society of Mechanical Engineers.
Nous nous concentrons sur le développement des formulations modulaires et récursives pour la dynamique inverse des manipulateurs parallèles d'architecture en cet article. La formulation modulaire des modèles mathématiques est attrayante particulièrement quand des modèles secondaires existants peuvent être assemblés pour créer différentes topologies, par exemple, systèmes robotiques coopératifs. Les algorithmes récursifs sont souhaitables du point de vue de la simplicité et de l'uniformité du calcul. Cependant, les dispositifs en avant des manipulateurs parallèles d'architecture les boucles cinématiques bloquées multiples, les endroits variables de la mise en action ainsi que des mélanges des joints actifs et passifs ont traditionnellement gêné la formulation des algorithmes modulaires et récursifs. En cet article, le concept du complément orthogonal normal découplé (DeNOC) est combiné avec le parallélisme spatial des robots d'intérêt de développer un algorithme inverse de dynamique qui est récursif et modulaire. Les diverses étapes de formulation dans ce processus sont accentuées en utilisant l'exemple d'illustration d'un manipulateur 3R parallèle planaire. société ©2005 américaine des ingénieurs mécaniciensEn ligne : wakhan@cim.mcgill.ca
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 537-549 p.
Titre : Actuation and Control Strategies for Miniature Robotic Surgical Systems Titre original : Stratégies de Mise en Action et de Commande pour les Systèmes Chirurgicaux Robotiques Miniatures Type de document : texte imprimé Auteurs : Stevens, Jason M., Auteur ; Buckner, Gregory D., Auteur Article en page(s) : 537-549 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Chirurgie cardiaque Robotique Vision tridimensionnelle Système robotique Manipulateur chirurgical Réseau neurologique artificiel Rétroaction visuelle Déclancheur Système robotique chirurgical miniature Index. décimale : 629.8 Résumé : During the past 20 years, tremendous advancements have been made in the fields of minimally invasive surgery (MIS) and minimally invasive, robotically assisted (MIRA) cardiac surgery. Benefits from MIS include reduced pain and trauma, reduced risks of post-operative complications, shorter recovery times, and more aesthetically pleasing results. MIRA approaches have extended the capabilities of MIS by introducing three-dimensional vision, eliminating hand tremors, and enabling the precise articulation of smaller instruments. These advancements come with their own drawbacks, however. Robotic systems used in MIRA cardiac procedures are large, costly, and do not offer the miniaturized articulation necessary to facilitate tremendous advancements in MIS. This paper demonstrates that miniature actuation can overcome some of the limitations of current robotic systems by providing accurate, repeatable control of a small end effector. A 10× model of a two link surgical manipulator is developed, using antagonistic shape memory alloy wires as actuators, to simulate motions of a surgical end-effector. Artificial neural networks are used in conjunction with real-time visual feedback to "learn" the inverse system dynamics and control the manipulator endpoint trajectory. Experimental results are presented for indirect, on-line learning and control. Manipulator tip trajectories are shown to be accurate and repeatable to within 0.5 mm. These results confirm that SMAs can be effective actuators for miniature surgical robotic systems, and that intelligent control can be used to accurately control the trajectory of these systems.
Pendant les 20 dernières années, des avancements énormes ont été faits dans les domaines de la chirurgie d'une façon minimum invahissante (mis) et d'une façon minimum (MIRA) de la chirurgie cardiaque invahissante et robotically aidée. Les avantages du mis incluent la douleur et le trauma réduit, les risques réduits des complications postopératoires, les temps plus courts de rétablissement, et les résultats plus esthétiquement de satisfaction. Les approches de MIRA ont prolongé les possibilités du mis en présentant la vision tridimensionnelle, en éliminant des tremblements de main, et en permettant l'articulation précise de plus petits instruments. Ces avancements viennent avec leurs propres inconvénients, cependant. Les systèmes robotiques utilisés dans des procédures cardiaques de MIRA sont grands, coûteux, et n'offrent pas l'articulation miniaturisée nécessaire pour faciliter les avancements énormes dans le mis. Cet article démontre que la mise en action miniature peut surmonter certaines des limitations des systèmes robotiques courants en fournissant la commande précise et qu'on peut répéter d'un petit terminal. Un modèle 10× d'un manipulateur chirurgical de deux liens est développé, en utilisant les fils antagoniques d'alliage de mémoire de forme comme déclencheurs, pour simuler des mouvements d'un terminal chirurgical. Des réseaux neurologiques artificiels sont employés en même temps que la rétroaction visuelle en temps réel "apprennent" la dynamique inverse de système et commandent la trajectoire de point final de manipulateur. Des résultats expérimentaux sont présentés pour indirect, sur l'étude de ligne et la commande. La trajectoire de bout de manipulateur s'avèrent précise et qu'on peut répéter à à moins de 0.5 millimètre. Ces résultats confirment que SMAs peut être les déclencheurs efficaces pour les systèmes robotiques chirurgicaux miniatures, et que la commande intelligente peut être employée pour commander exactement la trajectoire de ces systèmes.En ligne : greg_buckner@ncsu.edu [article] Actuation and Control Strategies for Miniature Robotic Surgical Systems = Stratégies de Mise en Action et de Commande pour les Systèmes Chirurgicaux Robotiques Miniatures [texte imprimé] / Stevens, Jason M., Auteur ; Buckner, Gregory D., Auteur . - 537-549 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 537-549 p.
Mots-clés : Chirurgie cardiaque Robotique Vision tridimensionnelle Système robotique Manipulateur chirurgical Réseau neurologique artificiel Rétroaction visuelle Déclancheur Système robotique chirurgical miniature Index. décimale : 629.8 Résumé : During the past 20 years, tremendous advancements have been made in the fields of minimally invasive surgery (MIS) and minimally invasive, robotically assisted (MIRA) cardiac surgery. Benefits from MIS include reduced pain and trauma, reduced risks of post-operative complications, shorter recovery times, and more aesthetically pleasing results. MIRA approaches have extended the capabilities of MIS by introducing three-dimensional vision, eliminating hand tremors, and enabling the precise articulation of smaller instruments. These advancements come with their own drawbacks, however. Robotic systems used in MIRA cardiac procedures are large, costly, and do not offer the miniaturized articulation necessary to facilitate tremendous advancements in MIS. This paper demonstrates that miniature actuation can overcome some of the limitations of current robotic systems by providing accurate, repeatable control of a small end effector. A 10× model of a two link surgical manipulator is developed, using antagonistic shape memory alloy wires as actuators, to simulate motions of a surgical end-effector. Artificial neural networks are used in conjunction with real-time visual feedback to "learn" the inverse system dynamics and control the manipulator endpoint trajectory. Experimental results are presented for indirect, on-line learning and control. Manipulator tip trajectories are shown to be accurate and repeatable to within 0.5 mm. These results confirm that SMAs can be effective actuators for miniature surgical robotic systems, and that intelligent control can be used to accurately control the trajectory of these systems.
Pendant les 20 dernières années, des avancements énormes ont été faits dans les domaines de la chirurgie d'une façon minimum invahissante (mis) et d'une façon minimum (MIRA) de la chirurgie cardiaque invahissante et robotically aidée. Les avantages du mis incluent la douleur et le trauma réduit, les risques réduits des complications postopératoires, les temps plus courts de rétablissement, et les résultats plus esthétiquement de satisfaction. Les approches de MIRA ont prolongé les possibilités du mis en présentant la vision tridimensionnelle, en éliminant des tremblements de main, et en permettant l'articulation précise de plus petits instruments. Ces avancements viennent avec leurs propres inconvénients, cependant. Les systèmes robotiques utilisés dans des procédures cardiaques de MIRA sont grands, coûteux, et n'offrent pas l'articulation miniaturisée nécessaire pour faciliter les avancements énormes dans le mis. Cet article démontre que la mise en action miniature peut surmonter certaines des limitations des systèmes robotiques courants en fournissant la commande précise et qu'on peut répéter d'un petit terminal. Un modèle 10× d'un manipulateur chirurgical de deux liens est développé, en utilisant les fils antagoniques d'alliage de mémoire de forme comme déclencheurs, pour simuler des mouvements d'un terminal chirurgical. Des réseaux neurologiques artificiels sont employés en même temps que la rétroaction visuelle en temps réel "apprennent" la dynamique inverse de système et commandent la trajectoire de point final de manipulateur. Des résultats expérimentaux sont présentés pour indirect, sur l'étude de ligne et la commande. La trajectoire de bout de manipulateur s'avèrent précise et qu'on peut répéter à à moins de 0.5 millimètre. Ces résultats confirment que SMAs peut être les déclencheurs efficaces pour les systèmes robotiques chirurgicaux miniatures, et que la commande intelligente peut être employée pour commander exactement la trajectoire de ces systèmes.En ligne : greg_buckner@ncsu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 550-563 p.
Titre : Path Tracking of Parallel Manipulators in the Presence of Force Singularity Titre original : Cheminement de Chemin des Manipulateurs Parallèles en Présence de la Singularité de Force Type de document : texte imprimé Auteurs : Jui, Kevin C. K., Auteur ; Sun, Qiao, Auteur Article en page(s) : 550-563 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Manipulateur parrallèle Déclancheur Algorithme de dynamiquer Simulation Manipulateur parrallèle planaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Parallel manipulators are uncontrollable at force singularities due to the infeasibly high actuator forces required. Existing remedies include the application of actuation redundancy and motion planning for singularity avoidance. While actuation redundancy increases cost and design complexity, singularity avoidance reduces the effective workspace of a parallel manipulator. This article presents a path tracking type of approach to operate parallel manipulators when passing through force singularities. We study motion feasibility in the neighborhood of singularity and conclude that a parallel manipulator may track a path through singular poses if its velocity and acceleration are properly constrained. Techniques for path verification and tracking are presented, and an inverse dynamics algorithm that takes actuator bounds into account is examined. Simulation results for a planar parallel manipulator are given to demonstrate the details of this approach.
Les manipulateurs parallèles sont incontrôlables aux singularités de force dues aux forces infeasibly élevées de déclencheur exigées. Les remèdes existants incluent l'application de la redondance de mise en action et font signe la planification pour l'action d'éviter de singularité. Tandis que la redondance de mise en action augmente la complexité de coût et de conception, l'action d'éviter de singularité réduit la zone de travail efficace d'un manipulateur parallèle. Cet article présente un chemin dépistant le type d'approche pour actionner les manipulateurs parallèles en passant par des singularités de force. Nous étudions la praticabilité de mouvement dans le voisinage de la singularité et concluons qu'un manipulateur parallèle peut dépister un chemin par des poses singulières si sa vitesse et accélération sont correctement contraintes. Des techniques pour la vérification de chemin et le cheminement sont présentés, et un algorithme inverse de dynamique qui tient compte des limites de déclencheur est examiné. Des résultats de simulation pour un manipulateur parallèle planaire sont donnés pour démontrer les détails de cette approche.[article] Path Tracking of Parallel Manipulators in the Presence of Force Singularity = Cheminement de Chemin des Manipulateurs Parallèles en Présence de la Singularité de Force [texte imprimé] / Jui, Kevin C. K., Auteur ; Sun, Qiao, Auteur . - 550-563 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 550-563 p.
Mots-clés : Manipulateur parrallèle Déclancheur Algorithme de dynamiquer Simulation Manipulateur parrallèle planaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Parallel manipulators are uncontrollable at force singularities due to the infeasibly high actuator forces required. Existing remedies include the application of actuation redundancy and motion planning for singularity avoidance. While actuation redundancy increases cost and design complexity, singularity avoidance reduces the effective workspace of a parallel manipulator. This article presents a path tracking type of approach to operate parallel manipulators when passing through force singularities. We study motion feasibility in the neighborhood of singularity and conclude that a parallel manipulator may track a path through singular poses if its velocity and acceleration are properly constrained. Techniques for path verification and tracking are presented, and an inverse dynamics algorithm that takes actuator bounds into account is examined. Simulation results for a planar parallel manipulator are given to demonstrate the details of this approach.
Les manipulateurs parallèles sont incontrôlables aux singularités de force dues aux forces infeasibly élevées de déclencheur exigées. Les remèdes existants incluent l'application de la redondance de mise en action et font signe la planification pour l'action d'éviter de singularité. Tandis que la redondance de mise en action augmente la complexité de coût et de conception, l'action d'éviter de singularité réduit la zone de travail efficace d'un manipulateur parallèle. Cet article présente un chemin dépistant le type d'approche pour actionner les manipulateurs parallèles en passant par des singularités de force. Nous étudions la praticabilité de mouvement dans le voisinage de la singularité et concluons qu'un manipulateur parallèle peut dépister un chemin par des poses singulières si sa vitesse et accélération sont correctement contraintes. Des techniques pour la vérification de chemin et le cheminement sont présentés, et un algorithme inverse de dynamique qui tient compte des limites de déclencheur est examiné. Des résultats de simulation pour un manipulateur parallèle planaire sont donnés pour démontrer les détails de cette approche.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 564-578 p.
Titre : Impedance Control of Space Robots Using Passive Degrees of Freedom in Controller Domain Titre original : Commande d'Impédance des Robots de l'Espace en Utilisant des Degrés de Liberté Passifs dans le Domaine de Contrôleur Type de document : texte imprimé Auteurs : Pushparaj Mani, Pathak, Auteur ; Dasgupta, Anirvan ; Amalendu, Mukherjee, Auteur Article en page(s) : 564-578 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande d'impédance Coimmande trajectoire Système robotique Manipulateur Contrôleur Système robotique Compensation Index. décimale : 629.8 Résumé : Impedance control is an efficient and stable method of providing trajectory and force control in robotic systems. The procedure by which the impedance of the manipulator is changed is a very important aspect in the design of impedance based control schemes. In this work, a scheme is presented in which the control of impedance at the interface of the end effector and the space structure is achieved by introduction of a passive degree of freedom (DOF) in the controller of the robotic system. The impedance is shown to depend upon a compensation gain for the dynamics of the passive DOF. To illustrate the methodology, an example of a two DOF planer space robot is considered.
La commande d'impédance est une méthode efficace et stable de fournir la commande de trajectoire et de force dans les systèmes robotiques. Le procédé par lequel l'impédance du manipulateur est changée est un aspect très important dans la conception des arrangements de commande basés par impédance. Dans ce travail, on présente un arrangement dans lequel la commande de l'impédance à l'interface du terminal et de la structure de l'espace est réalisée par l'introduction d'un degré de liberté passif (DOF) dans le contrôleur du système robotique. L'impédance est montrée pour dépendre d'un gain de compensation pour la dynamique du DOF passif. Pour illustrer la méthodologie, un exemple d'un robot de l'espace de planer de deux DOF est considéré comme.En ligne : pushp_pathak@yahoo.com, amalendu@mech.iitkgp.ernet.in [article] Impedance Control of Space Robots Using Passive Degrees of Freedom in Controller Domain = Commande d'Impédance des Robots de l'Espace en Utilisant des Degrés de Liberté Passifs dans le Domaine de Contrôleur [texte imprimé] / Pushparaj Mani, Pathak, Auteur ; Dasgupta, Anirvan ; Amalendu, Mukherjee, Auteur . - 564-578 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 564-578 p.
Mots-clés : Commande d'impédance Coimmande trajectoire Système robotique Manipulateur Contrôleur Système robotique Compensation Index. décimale : 629.8 Résumé : Impedance control is an efficient and stable method of providing trajectory and force control in robotic systems. The procedure by which the impedance of the manipulator is changed is a very important aspect in the design of impedance based control schemes. In this work, a scheme is presented in which the control of impedance at the interface of the end effector and the space structure is achieved by introduction of a passive degree of freedom (DOF) in the controller of the robotic system. The impedance is shown to depend upon a compensation gain for the dynamics of the passive DOF. To illustrate the methodology, an example of a two DOF planer space robot is considered.
La commande d'impédance est une méthode efficace et stable de fournir la commande de trajectoire et de force dans les systèmes robotiques. Le procédé par lequel l'impédance du manipulateur est changée est un aspect très important dans la conception des arrangements de commande basés par impédance. Dans ce travail, on présente un arrangement dans lequel la commande de l'impédance à l'interface du terminal et de la structure de l'espace est réalisée par l'introduction d'un degré de liberté passif (DOF) dans le contrôleur du système robotique. L'impédance est montrée pour dépendre d'un gain de compensation pour la dynamique du DOF passif. Pour illustrer la méthodologie, un exemple d'un robot de l'espace de planer de deux DOF est considéré comme.En ligne : pushp_pathak@yahoo.com, amalendu@mech.iitkgp.ernet.in
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 579-588 p.
Titre : Control of Flexible Structures Governed by the Wave Equation Using Infinite Dimensional Transfer Functions Titre original : Commande des Structures Flexibles a Régi par l'Equation d'Ondes en Utilisant des Fonctions Dimensionnelles Infinies de Transfert Type de document : texte imprimé Auteurs : Halevi, Yoram, Auteur Article en page(s) : 579-588 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur Structure flexible Boucle colloquée Boucle bloquée Boucle fermée Commande d'observateur-prédiseur Index. décimale : 629.8 Résumé : A method of noncollocated controller design for flexible structures, governed by the wave equation, is proposed. First an exact, infinite dimension, transfer function is derived and its properties are investigated. A key element in that part is the existence of time delays due to the wave motion. The controller design consists of two stages. The first one is an inner collocated rate loop. It is shown that there exists a controller that leads to a finite dimensional plus delay inner closed loop, which is the equivalent plant for the outer loop. In the second stage an outer noncollocated position loop is closed. It has the structure of an observer-predictor control scheme to compensate for the response delay. The resulting overall transfer function is second order, with arbitrarily assigned dynamics, plus delay.
On propose une méthode de non colloqué la conception de contrôleur pour les structures flexibles, régie par l'équation d'ondes. Une dimension d'abord exacte et infinie, fonction de transfert est dérivée et ses propriétés sont étudiées. Un élément principal dans cette partie est l'existence du temps retarde en raison du mouvement de vague. La conception de contrôleur se compose de deux étapes. Le premier est une boucle colloquée intérieure de taux. On lui montre que là existe un contrôleur que cela mène à un dimensionnel fini plus retardent la boucle bloquée intérieure, qui est l'usine équivalente pour la boucle externe. Dans la deuxième étape que un externe noncollocated la boucle de position est fermé. Elle a la structure d'un arrangement de commande d'observateur-prédiseur pour compenser la réponse retardent. La fonction globale résultante de transfert est le deuxième ordre, avec la dynamique arbitrairement assignée, plus retardent.En ligne : merhy01@tx.technion.ac.il [article] Control of Flexible Structures Governed by the Wave Equation Using Infinite Dimensional Transfer Functions = Commande des Structures Flexibles a Régi par l'Equation d'Ondes en Utilisant des Fonctions Dimensionnelles Infinies de Transfert [texte imprimé] / Halevi, Yoram, Auteur . - 579-588 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 579-588 p.
Mots-clés : Contrôleur Structure flexible Boucle colloquée Boucle bloquée Boucle fermée Commande d'observateur-prédiseur Index. décimale : 629.8 Résumé : A method of noncollocated controller design for flexible structures, governed by the wave equation, is proposed. First an exact, infinite dimension, transfer function is derived and its properties are investigated. A key element in that part is the existence of time delays due to the wave motion. The controller design consists of two stages. The first one is an inner collocated rate loop. It is shown that there exists a controller that leads to a finite dimensional plus delay inner closed loop, which is the equivalent plant for the outer loop. In the second stage an outer noncollocated position loop is closed. It has the structure of an observer-predictor control scheme to compensate for the response delay. The resulting overall transfer function is second order, with arbitrarily assigned dynamics, plus delay.
On propose une méthode de non colloqué la conception de contrôleur pour les structures flexibles, régie par l'équation d'ondes. Une dimension d'abord exacte et infinie, fonction de transfert est dérivée et ses propriétés sont étudiées. Un élément principal dans cette partie est l'existence du temps retarde en raison du mouvement de vague. La conception de contrôleur se compose de deux étapes. Le premier est une boucle colloquée intérieure de taux. On lui montre que là existe un contrôleur que cela mène à un dimensionnel fini plus retardent la boucle bloquée intérieure, qui est l'usine équivalente pour la boucle externe. Dans la deuxième étape que un externe noncollocated la boucle de position est fermé. Elle a la structure d'un arrangement de commande d'observateur-prédiseur pour compenser la réponse retardent. La fonction globale résultante de transfert est le deuxième ordre, avec la dynamique arbitrairement assignée, plus retardent.En ligne : merhy01@tx.technion.ac.il
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 589-600 p.
Titre : Identification of the Twin Independent Variable Cam Timing Engines for AFR Control Titre original : Identification des Moteurs Variables Indépendants de Synchronisation de Came de Jumeau pour la Commande d'AFR Type de document : texte imprimé Auteurs : Genç, A. Umut, Auteur ; Glover, Keith, Auteur Article en page(s) : 589-600 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Moteur variable indépendant Synchronisation Ecoulement passager Dynamique d'air Mouillage Index. décimale : 629.8 Résumé : A control-oriented air-fuel ratio path model is developed to represent a spark-ignited, port-fuel-injected, twin-independent variable cam timing engine. Following a recent publication [Genç et al., SAE 2002-01-2752 (2002)] showing that cam timing not only affects the cylinder air flow but also the transient cylinder fuel flow, this paper constructs a mean value model that describes both air and fuel dynamics. While steady-state engine tests have been performed in order to identify the air path dynamics, a combination of linear and nonlinear identification methods have been used in order to identify the fuel path model including the wall-wetting dynamics. The resulting parameter-varying model has been validated with independent experimental data and can be used in powertrain controller design and development.
Un modèle de chemin de rapport de carburant d'air orienté par commande est développé pour représenter un carburant étinceler-mis à feu et gauche injecté, moteur variable indépendant de synchronisation de came de jumeau. Après une publication récente [ Genç et autres, SAE 2002-01-2752 (2002) ] prouvant que la synchronisation de came affecte non seulement la circulation d'air de cylindre mais également l'écoulement passager de carburant de cylindre, constructions de cet article un modèle de valeur moyenne qui décrit la dynamique d'air et de carburant. Tandis que des essais de moteur d'état d'équilibre ont été réalisés afin d'identifier la dynamique de chemin d'air, une combinaison des méthodes linéaires et non-linéaires d'identification ont été employées afin d'identifier le modèle de chemin de carburant comprenant la dynamique de mouillage de mur. Le modèle variable résultant de paramètre a été validé avec des données expérimentales indépendantes et peut être employé dans la conception et le développement de contrôleur de powertrain.[article] Identification of the Twin Independent Variable Cam Timing Engines for AFR Control = Identification des Moteurs Variables Indépendants de Synchronisation de Came de Jumeau pour la Commande d'AFR [texte imprimé] / Genç, A. Umut, Auteur ; Glover, Keith, Auteur . - 589-600 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 589-600 p.
Mots-clés : Moteur variable indépendant Synchronisation Ecoulement passager Dynamique d'air Mouillage Index. décimale : 629.8 Résumé : A control-oriented air-fuel ratio path model is developed to represent a spark-ignited, port-fuel-injected, twin-independent variable cam timing engine. Following a recent publication [Genç et al., SAE 2002-01-2752 (2002)] showing that cam timing not only affects the cylinder air flow but also the transient cylinder fuel flow, this paper constructs a mean value model that describes both air and fuel dynamics. While steady-state engine tests have been performed in order to identify the air path dynamics, a combination of linear and nonlinear identification methods have been used in order to identify the fuel path model including the wall-wetting dynamics. The resulting parameter-varying model has been validated with independent experimental data and can be used in powertrain controller design and development.
Un modèle de chemin de rapport de carburant d'air orienté par commande est développé pour représenter un carburant étinceler-mis à feu et gauche injecté, moteur variable indépendant de synchronisation de came de jumeau. Après une publication récente [ Genç et autres, SAE 2002-01-2752 (2002) ] prouvant que la synchronisation de came affecte non seulement la circulation d'air de cylindre mais également l'écoulement passager de carburant de cylindre, constructions de cet article un modèle de valeur moyenne qui décrit la dynamique d'air et de carburant. Tandis que des essais de moteur d'état d'équilibre ont été réalisés afin d'identifier la dynamique de chemin d'air, une combinaison des méthodes linéaires et non-linéaires d'identification ont été employées afin d'identifier le modèle de chemin de carburant comprenant la dynamique de mouillage de mur. Le modèle variable résultant de paramètre a été validé avec des données expérimentales indépendantes et peut être employé dans la conception et le développement de contrôleur de powertrain.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 601-616 p.
Titre : Constrained Control Design for Magnetic Bearing Systems Titre original : Conception Contrainte de Commande pour les Systèmes Magnétiques de Roulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Tingshu, Hu, Auteur ; Zongli, Lin, Auteur ; Jiang, Lin ; Allaire, Paul E. Article en page(s) : 601-616 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système magnétique de roulement Système de circuit Rotor Redresseur Stabilité Robustesse Perturbation Index. décimale : 629.8 Résumé : We study control problems in magnetic bearing systems that are subject to both input and state constraints. Apart from the usual restrictions on voltages and currents in the circuit systems, most magnetic bearing systems are subject to a severe state constraint: the motion of the rotor (the suspended object) is only allowed in an extremely small airgap, otherwise the collision of the rotor and the stator would cause severe damages. Traditional methods for avoiding a collision include increasing the airgap and increasing the currents, which would usually result in unnecessarily large capacity of power supply and power loss. In this paper we present a systematic approach for dealing with all the input and state constraints by using some recently developed tools for constrained control design. Issues on the stability region, robustness, disturbance rejections, and transient response are addressed. We hope that by dealing with the constraints properly, safety operation can be ensured with relatively small currents and power consumption. Experiments on the balance beam test rig in our laboratory show that the design techniques are effective.
Nous étudions des problèmes de commande dans les systèmes magnétiques de roulement qui sont sujets à des contraintes entrée et d'état. Indépendamment des restrictions habituelles aux tensions et des courants dans les systèmes de circuit, la plupart des systèmes magnétiques de roulement sont sujets à une contrainte grave d'état : on permet seulement le mouvement du rotor (l'objet suspendu) dans une hauteur de fuite extrêmement petite, autrement la collision du rotor et du redresseur endommagerait graves. Les méthodes traditionnelles pour éviter une collision incluent augmenter la hauteur de fuite et augmenter les courants, qui auraient habituellement comme conséquence la capacité inutilement grande d'alimentation d'énergie et de perte de puissance. En cet article nous présentons une approche systématique pour traiter toutes les contraintes d'entrée et d'état en utilisant quelques outils récemment développés pour la conception contrainte de commande. Des questions sur la région de stabilité, la robustesse, les rejets de perturbation, et la réponse passagère sont abordées. Nous espérons qu'en traitant les contraintes correctement, l'opération de sûreté pourra être assurée avec les courants et la puissance d'énergie relativement petits. Les expériences sur le banc d'essai de faisceau d'équilibre dans notre laboratoire prouvent que les techniques de conception sont efficaces.En ligne : tingshu@gmail.com, zl5y@virginia.edu, wj2b@virginia.edu, pea@virginia.edu [article] Constrained Control Design for Magnetic Bearing Systems = Conception Contrainte de Commande pour les Systèmes Magnétiques de Roulement [texte imprimé] / Tingshu, Hu, Auteur ; Zongli, Lin, Auteur ; Jiang, Lin ; Allaire, Paul E. . - 601-616 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 601-616 p.
Mots-clés : Système magnétique de roulement Système de circuit Rotor Redresseur Stabilité Robustesse Perturbation Index. décimale : 629.8 Résumé : We study control problems in magnetic bearing systems that are subject to both input and state constraints. Apart from the usual restrictions on voltages and currents in the circuit systems, most magnetic bearing systems are subject to a severe state constraint: the motion of the rotor (the suspended object) is only allowed in an extremely small airgap, otherwise the collision of the rotor and the stator would cause severe damages. Traditional methods for avoiding a collision include increasing the airgap and increasing the currents, which would usually result in unnecessarily large capacity of power supply and power loss. In this paper we present a systematic approach for dealing with all the input and state constraints by using some recently developed tools for constrained control design. Issues on the stability region, robustness, disturbance rejections, and transient response are addressed. We hope that by dealing with the constraints properly, safety operation can be ensured with relatively small currents and power consumption. Experiments on the balance beam test rig in our laboratory show that the design techniques are effective.
Nous étudions des problèmes de commande dans les systèmes magnétiques de roulement qui sont sujets à des contraintes entrée et d'état. Indépendamment des restrictions habituelles aux tensions et des courants dans les systèmes de circuit, la plupart des systèmes magnétiques de roulement sont sujets à une contrainte grave d'état : on permet seulement le mouvement du rotor (l'objet suspendu) dans une hauteur de fuite extrêmement petite, autrement la collision du rotor et du redresseur endommagerait graves. Les méthodes traditionnelles pour éviter une collision incluent augmenter la hauteur de fuite et augmenter les courants, qui auraient habituellement comme conséquence la capacité inutilement grande d'alimentation d'énergie et de perte de puissance. En cet article nous présentons une approche systématique pour traiter toutes les contraintes d'entrée et d'état en utilisant quelques outils récemment développés pour la conception contrainte de commande. Des questions sur la région de stabilité, la robustesse, les rejets de perturbation, et la réponse passagère sont abordées. Nous espérons qu'en traitant les contraintes correctement, l'opération de sûreté pourra être assurée avec les courants et la puissance d'énergie relativement petits. Les expériences sur le banc d'essai de faisceau d'équilibre dans notre laboratoire prouvent que les techniques de conception sont efficaces.En ligne : tingshu@gmail.com, zl5y@virginia.edu, wj2b@virginia.edu, pea@virginia.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 617-622 p.
Titre : Hamilton's Equations for Impact Simulations With Perforation and Fragmentation Titre original : Les Equations de Hamilton pour des Simulations d'Impact avec la Perforation et la Fragmentation Type de document : texte imprimé Auteurs : Horban, Blaise A., Auteur ; Fahrenthold, Eric P., Auteur Article en page(s) : 617-622 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamique d'impact de vitesse Modèle conventionnel Différence résiduelle Différence finies Mécanique hamiltonienne Simulation Problème tridimensionnel Index. décimale : 629.8 Résumé : Conventional models of high velocity impact dynamics rely on approximate solutions of the governing partial differential equations for an elastic-plastic continuum, developed using weighted residual, finite difference, or other techniques prevalent in the computational mechanics literature. Hamiltonian mechanics provides an alternative approach, one which makes no reference to any PDE description of the physical system. The derived Hamilton's equations incorporate general contact-impact effects, apply to a wide class of material constitutive relations, and allow for the simulation of highly nonlinear three-dimensional impact problems.
Les modèles conventionnels de la dynamique d'impact de vitesse élevée se fondent sur les solutions approximatives des équations partielles régissantes pour un continuum de élastique-plastique, développées en utilisant la différence résiduelle et finie pesée, ou d'autres techniques répandues dans la littérature informatique de mécanique. La mécanique hamiltonienne fournit une approche alternative, une qui ne fait aucune référence à n'importe quelle description de PDE du système physique. Les équations de Hamilton dérivé incorporent des effets généraux d'impact de contact, s'appliquent à une classe large des relations constitutives matérielles, et tiennent compte de la simulation des problèmes tridimensionnels fortement non-linéaires d'impact.En ligne : epfahren@mail.utexas.edu [article] Hamilton's Equations for Impact Simulations With Perforation and Fragmentation = Les Equations de Hamilton pour des Simulations d'Impact avec la Perforation et la Fragmentation [texte imprimé] / Horban, Blaise A., Auteur ; Fahrenthold, Eric P., Auteur . - 617-622 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 617-622 p.
Mots-clés : Dynamique d'impact de vitesse Modèle conventionnel Différence résiduelle Différence finies Mécanique hamiltonienne Simulation Problème tridimensionnel Index. décimale : 629.8 Résumé : Conventional models of high velocity impact dynamics rely on approximate solutions of the governing partial differential equations for an elastic-plastic continuum, developed using weighted residual, finite difference, or other techniques prevalent in the computational mechanics literature. Hamiltonian mechanics provides an alternative approach, one which makes no reference to any PDE description of the physical system. The derived Hamilton's equations incorporate general contact-impact effects, apply to a wide class of material constitutive relations, and allow for the simulation of highly nonlinear three-dimensional impact problems.
Les modèles conventionnels de la dynamique d'impact de vitesse élevée se fondent sur les solutions approximatives des équations partielles régissantes pour un continuum de élastique-plastique, développées en utilisant la différence résiduelle et finie pesée, ou d'autres techniques répandues dans la littérature informatique de mécanique. La mécanique hamiltonienne fournit une approche alternative, une qui ne fait aucune référence à n'importe quelle description de PDE du système physique. Les équations de Hamilton dérivé incorporent des effets généraux d'impact de contact, s'appliquent à une classe large des relations constitutives matérielles, et tiennent compte de la simulation des problèmes tridimensionnels fortement non-linéaires d'impact.En ligne : epfahren@mail.utexas.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 623-632 p.
Titre : The Motion of a Compliantly Suspended Rigid Body Constrained by Multipoint Frictional Contact Titre original : Mouvement d'un Compliantly a Suspendu le Corps Rigide Contraint par le Contact de Multipoint Frictional Type de document : texte imprimé Auteurs : Shuguang, Huang, Auteur ; Schimmels, Joseph M., Auteur Article en page(s) : 623-632 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Corps rigide élastique Comportement élastique Inertie Frottement Equation rigide spatiale Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper addresses methods for determining the motion of an elastically suspended rigid body in frictional contact at multiple distinct locations. The methods developed assume that: (1) The motion of the support from which the body is suspended and the elastic behavior of the suspension are known; (2) inertial forces are negligible (motion is quasi-static); and (3) the contact is characterized by Coulomb friction. The derived coupled set of spatial rigid body equations is used to determine both the unknown direction of the friction force (at each point of contact) and the unknown motion of the rigid body. The uniqueness of the set of active constraints when considering multipoint contact is also addressed. We show that, for any passive compliant system, if the coefficient of friction at each contact is upper bounded, the set of active constraints is unique. A procedure to determine both the set of active constraints and the motion of the constrained body is provided.
Cet article adresse des méthodes pour déterminer le mouvement d'un corps rigide élastique suspendu en contact de friction aux endroits distincts multiples. Les méthodes développées assument cela : (1) le mouvement de l'appui duquel le corps est suspendu et le comportement élastique de la suspension sont connus ; (2) les forces à inertie sont négligeables (le mouvement est quasistatique) ; et (3) le contact est caractérisé par frottement de Coulomb. L'ensemble couplé dérivé d'équations rigides spatiales de corps est employé pour déterminer la direction inconnue de la force de frottement (à chaque point de contact) et le mouvement inconnu du corps rigide. L'unicité de l'ensemble de contraintes actives en considérant le contact multipoint est également adressée. Nous prouvons que, pour n'importe quel système conforme passif, si le coefficient de frottement à chaque contact est haut lié, l'ensemble de contraintes actives est unique. Un procédé pour déterminer l'ensemble de contraintes actives et le mouvement du corps contraint est fourni.En ligne : huangs@marquette.edu, j.schimmels@marquette.edu [article] The Motion of a Compliantly Suspended Rigid Body Constrained by Multipoint Frictional Contact = Mouvement d'un Compliantly a Suspendu le Corps Rigide Contraint par le Contact de Multipoint Frictional [texte imprimé] / Shuguang, Huang, Auteur ; Schimmels, Joseph M., Auteur . - 623-632 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 623-632 p.
Mots-clés : Corps rigide élastique Comportement élastique Inertie Frottement Equation rigide spatiale Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper addresses methods for determining the motion of an elastically suspended rigid body in frictional contact at multiple distinct locations. The methods developed assume that: (1) The motion of the support from which the body is suspended and the elastic behavior of the suspension are known; (2) inertial forces are negligible (motion is quasi-static); and (3) the contact is characterized by Coulomb friction. The derived coupled set of spatial rigid body equations is used to determine both the unknown direction of the friction force (at each point of contact) and the unknown motion of the rigid body. The uniqueness of the set of active constraints when considering multipoint contact is also addressed. We show that, for any passive compliant system, if the coefficient of friction at each contact is upper bounded, the set of active constraints is unique. A procedure to determine both the set of active constraints and the motion of the constrained body is provided.
Cet article adresse des méthodes pour déterminer le mouvement d'un corps rigide élastique suspendu en contact de friction aux endroits distincts multiples. Les méthodes développées assument cela : (1) le mouvement de l'appui duquel le corps est suspendu et le comportement élastique de la suspension sont connus ; (2) les forces à inertie sont négligeables (le mouvement est quasistatique) ; et (3) le contact est caractérisé par frottement de Coulomb. L'ensemble couplé dérivé d'équations rigides spatiales de corps est employé pour déterminer la direction inconnue de la force de frottement (à chaque point de contact) et le mouvement inconnu du corps rigide. L'unicité de l'ensemble de contraintes actives en considérant le contact multipoint est également adressée. Nous prouvons que, pour n'importe quel système conforme passif, si le coefficient de frottement à chaque contact est haut lié, l'ensemble de contraintes actives est unique. Un procédé pour déterminer l'ensemble de contraintes actives et le mouvement du corps contraint est fourni.En ligne : huangs@marquette.edu, j.schimmels@marquette.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 633-641 p.
Titre : Power Scaling Bond Graph Approach to the Passification of Mechatronic Systems—With Application to Electrohydraulic Valves Titre original : Approche de Graphique d'Obligation de Graduation de Puissance au Passification des Systèmes de Mechatronic avec l'Application aux Valves Electrohydrauliques Type de document : texte imprimé Auteurs : Li, P. Y., Auteur ; Ngwompo, R. F., Auteur Article en page(s) : 633-641 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Intéraction physique Passivité Application mécatronique Télémanipulateur Robot Graduation de puissance Commande électrohydraulique Ecoulement Index. décimale : 629.8 Résumé : In many applications that require physical interaction with humans or other physical environments, passivity is a useful property to have in order to improve safety and ease of use. Many mechatronic applications (e.g., teleoperators, robots that interact with humans) fall into this category. In this paper, we develop an approach to design passifying control laws for mechatronic components from a bond graph perspective. Two new bond graph elements with power scaling properties are first introduced and the passivity properties of bond graphs containing these elements are investigated. These elements are used to better model mechatronic systems that have embedded energy sources. A procedure for passifying mechatronic systems is then developed using the four-way directional electrohydraulic flow control valve as an example. The passified valve is a two-port system that is passive with respect to the scaled power input at the command and hydraulic ports. This is achieved by representing the control valve in a suitable augmented bond graph, and then by replacing the signal bonds with power scaling elements. The procedure generalizes a previous passifying control law resulting in improved performance. Similar procedure can be applied to other mechatronic systems.
Dans beaucoup d'applications qui exigent l'interaction physique avec des humains ou d'autres environnements physiques, la passivité est une propriété utile à avoir afin d'améliorer la sûreté et la facilité d'utilisation. Beaucoup d'applications mechatronic (par exemple, télémanipulateurs, les robots qui agissent l'un sur l'autre avec des humains) entrent dans cette catégorie. En cet article, nous développons une approche pour concevoir des lois passifying de commande pour les composants mechatronic d'une perspective de graphique d'obligation. Deux nouveaux éléments de graphique d'obligation avec des propriétés de graduation de puissance sont d'abord présentés et les propriétés de passivité des graphiques d'obligation contenant ces éléments sont étudiées. Ces éléments sont employés pour améliorer les systèmes mechatronic modèles qui ont inclus des sources d'énergie. Une procédure pour passifying les systèmes mechatronic est alors développée à l'aide de la soupape de commande électrohydraulique directionnelle d'écoulement de quatre manières comme exemple. Passified la valve est un système à deux orifices qui est passif en ce qui concerne la puissance fournie mesurée à la commande et aux ports hydrauliques. Ceci est réalisé en représentant la soupape de commande dans un graphique augmenté approprié d'obligation, et puis en remplaçant les obligations de signal avec des éléments de graduation de puissance. Le procédé généralise une loi passifying précédente de commande ayant pour résultat l'exécution améliorée. Le procédé semblable peut être appliqué à d'autres systèmes mechatronic.En ligne : pli@me.umn.edu, r.f.ngwompo@bath.ac.uk [article] Power Scaling Bond Graph Approach to the Passification of Mechatronic Systems—With Application to Electrohydraulic Valves = Approche de Graphique d'Obligation de Graduation de Puissance au Passification des Systèmes de Mechatronic avec l'Application aux Valves Electrohydrauliques [texte imprimé] / Li, P. Y., Auteur ; Ngwompo, R. F., Auteur . - 633-641 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 633-641 p.
Mots-clés : Intéraction physique Passivité Application mécatronique Télémanipulateur Robot Graduation de puissance Commande électrohydraulique Ecoulement Index. décimale : 629.8 Résumé : In many applications that require physical interaction with humans or other physical environments, passivity is a useful property to have in order to improve safety and ease of use. Many mechatronic applications (e.g., teleoperators, robots that interact with humans) fall into this category. In this paper, we develop an approach to design passifying control laws for mechatronic components from a bond graph perspective. Two new bond graph elements with power scaling properties are first introduced and the passivity properties of bond graphs containing these elements are investigated. These elements are used to better model mechatronic systems that have embedded energy sources. A procedure for passifying mechatronic systems is then developed using the four-way directional electrohydraulic flow control valve as an example. The passified valve is a two-port system that is passive with respect to the scaled power input at the command and hydraulic ports. This is achieved by representing the control valve in a suitable augmented bond graph, and then by replacing the signal bonds with power scaling elements. The procedure generalizes a previous passifying control law resulting in improved performance. Similar procedure can be applied to other mechatronic systems.
Dans beaucoup d'applications qui exigent l'interaction physique avec des humains ou d'autres environnements physiques, la passivité est une propriété utile à avoir afin d'améliorer la sûreté et la facilité d'utilisation. Beaucoup d'applications mechatronic (par exemple, télémanipulateurs, les robots qui agissent l'un sur l'autre avec des humains) entrent dans cette catégorie. En cet article, nous développons une approche pour concevoir des lois passifying de commande pour les composants mechatronic d'une perspective de graphique d'obligation. Deux nouveaux éléments de graphique d'obligation avec des propriétés de graduation de puissance sont d'abord présentés et les propriétés de passivité des graphiques d'obligation contenant ces éléments sont étudiées. Ces éléments sont employés pour améliorer les systèmes mechatronic modèles qui ont inclus des sources d'énergie. Une procédure pour passifying les systèmes mechatronic est alors développée à l'aide de la soupape de commande électrohydraulique directionnelle d'écoulement de quatre manières comme exemple. Passified la valve est un système à deux orifices qui est passif en ce qui concerne la puissance fournie mesurée à la commande et aux ports hydrauliques. Ceci est réalisé en représentant la soupape de commande dans un graphique augmenté approprié d'obligation, et puis en remplaçant les obligations de signal avec des éléments de graduation de puissance. Le procédé généralise une loi passifying précédente de commande ayant pour résultat l'exécution améliorée. Le procédé semblable peut être appliqué à d'autres systèmes mechatronic.En ligne : pli@me.umn.edu, r.f.ngwompo@bath.ac.uk
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 642-647 p.
Titre : On the Minimum Phase Property of Mass-Dashpot-Spring Sampled Systems Titre original : Dans la Phase Minimum de la Propriété du Masse-Amortisseur-Ressort Prélevé des Systèmes Type de document : texte imprimé Auteurs : Kuo-Chin, Chan, Auteur ; Jong-Lick, Lin, Auteur Article en page(s) : 642-647 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système prélevé Atténuation modale Masse d'amortisseur Contrôleur numérique Sonde Déclancheur Système structural Index. décimale : 629.8 Résumé : In literature, it is shown by Åström et al. that a sampled system may become nonminimum phase for sufficiently fast sampling, even though the continuous-time system is minimum phase. However, it is verified in this paper that the sampled system of a modal damping mass-dashpot-spring structural dynamics with sufficient condition B=CTGamma is minimum phase independent of the sampling period. From a control point of view, this significant result is essential and beneficial to the digital controllers design for a large-scale structure. In addition, it also provides a criterion to locate the sensors and actuators of a structural system.
En littérature, on lui montre de Åström et autres qu'un système prélevé peut devenir phase de nonminimum pour le prélèvement suffisamment rapide, quoique le système continu de temps soit phase minimum. Cependant, on le vérifie en cet article que le système prélevé d'une dynamique structurale d'atténuation modale de ressort de masse d'amortisseur avec l'état suffisant B=CTGamma est indépendant minimum de phase de la période de prélèvement. D'un point de vue de commande, ce résultat significatif est essentiel et salutaire aux contrôleurs numériques concevez pour une structure à grande échelle. En outre, elle fournit également un critère pour plac les sondes et les déclencheurs d'un système structural.En ligne : n9888101@ccmail.ncku.edu.tw, jillin@mail.ncku.edu.tw [article] On the Minimum Phase Property of Mass-Dashpot-Spring Sampled Systems = Dans la Phase Minimum de la Propriété du Masse-Amortisseur-Ressort Prélevé des Systèmes [texte imprimé] / Kuo-Chin, Chan, Auteur ; Jong-Lick, Lin, Auteur . - 642-647 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 642-647 p.
Mots-clés : Système prélevé Atténuation modale Masse d'amortisseur Contrôleur numérique Sonde Déclancheur Système structural Index. décimale : 629.8 Résumé : In literature, it is shown by Åström et al. that a sampled system may become nonminimum phase for sufficiently fast sampling, even though the continuous-time system is minimum phase. However, it is verified in this paper that the sampled system of a modal damping mass-dashpot-spring structural dynamics with sufficient condition B=CTGamma is minimum phase independent of the sampling period. From a control point of view, this significant result is essential and beneficial to the digital controllers design for a large-scale structure. In addition, it also provides a criterion to locate the sensors and actuators of a structural system.
En littérature, on lui montre de Åström et autres qu'un système prélevé peut devenir phase de nonminimum pour le prélèvement suffisamment rapide, quoique le système continu de temps soit phase minimum. Cependant, on le vérifie en cet article que le système prélevé d'une dynamique structurale d'atténuation modale de ressort de masse d'amortisseur avec l'état suffisant B=CTGamma est indépendant minimum de phase de la période de prélèvement. D'un point de vue de commande, ce résultat significatif est essentiel et salutaire aux contrôleurs numériques concevez pour une structure à grande échelle. En outre, elle fournit également un critère pour plac les sondes et les déclencheurs d'un système structural.En ligne : n9888101@ccmail.ncku.edu.tw, jillin@mail.ncku.edu.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 648-655 p.
Titre : Natural Observer Design for Singularly Perturbed Vector Second-Order Systems Type de document : texte imprimé Auteurs : Demetriou, Michael A., Auteur ; Kazantzis, Nikolaos, Auteur Article en page(s) : 648-655 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Observateur Conception Vecteur Echelle de temps Système mécanique Sonde Tubulure Comportement dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : Our aim in the present research study is to develop a systematic natural observer design framework for vector second-order systems in the presence of time-scale multiplicity. Specifically, vector second-order mechanical systems are considered along with fast sensor dynamics, and the primary objective is to obtain accurate estimates of the unmeasurable slow system state variables that are generated by an appropriately designed model-based observer. Within a singular perturbation framework, the proposed observer is designed on the basis of the system dynamics that evolves on the slow manifold, and the dynamic behavior of the estimation error that induces is analyzed and mathematically characterized in the presence of the unmodeled fast sensor dynamics. It is shown, that the observation error generated by neglecting the (unmodeled) fast sensor dynamics is of order O(epsilon), where epsilon is the singular perturbation parameter and a measure of the relative speed/time constant of the fast (sensor) and the slow component (vector second-order system) of the overall instrumented system dynamics. Finally, the performance of the proposed method and the convergence properties of the natural observer designed are evaluated in an illustrative example of a two-degree of freedom mechanical system.
Notre but dans l'étude actuelle de recherches est de développer un cadre normal systématique de conception d'observateur pour les systèmes du second degré de vecteur en présence de la multiplicité d'échelle de temps. Spécifiquement, dirigez les systèmes mécaniques de second ordre sont considérés avec la dynamique rapide de sonde, et le premier objectif est d'obtenir des évaluations précises des variables lentes immensurables d'état de système qui sont produites par un observateur basé par modèle convenablement conçu. Dans un cadre singulier de perturbation, l'observateur proposé est conçu sur la base de la dynamique de système qui évolue sur la tubulure lente, et le comportement dynamique de l'erreur d'évaluation qui induit est analysé et mathématiquement caractérisé en présence du unmodeled la dynamique rapide de sonde. On lui montre, ce l'erreur d'observation produite en négligeant (unmodeled) la dynamique rapide de sonde est d'ordre O(epsilon), où l'epsilon est le paramètre singulier de perturbation et une mesure de la constante relative de temps de vitesse du composant rapide (sonde) et lent (système du second degré de vecteur) de la dynamique équipée globale de système. En conclusion, l'exécution de la méthode proposée et les propriétés de convergence de l'observateur normal conçu sont évaluées dans un exemple d'illustration des deux degrés de système mécanique de liberté.En ligne : mdemetri@wpi.edu, nikolas@wpi.edu [article] Natural Observer Design for Singularly Perturbed Vector Second-Order Systems [texte imprimé] / Demetriou, Michael A., Auteur ; Kazantzis, Nikolaos, Auteur . - 648-655 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 648-655 p.
Mots-clés : Observateur Conception Vecteur Echelle de temps Système mécanique Sonde Tubulure Comportement dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : Our aim in the present research study is to develop a systematic natural observer design framework for vector second-order systems in the presence of time-scale multiplicity. Specifically, vector second-order mechanical systems are considered along with fast sensor dynamics, and the primary objective is to obtain accurate estimates of the unmeasurable slow system state variables that are generated by an appropriately designed model-based observer. Within a singular perturbation framework, the proposed observer is designed on the basis of the system dynamics that evolves on the slow manifold, and the dynamic behavior of the estimation error that induces is analyzed and mathematically characterized in the presence of the unmodeled fast sensor dynamics. It is shown, that the observation error generated by neglecting the (unmodeled) fast sensor dynamics is of order O(epsilon), where epsilon is the singular perturbation parameter and a measure of the relative speed/time constant of the fast (sensor) and the slow component (vector second-order system) of the overall instrumented system dynamics. Finally, the performance of the proposed method and the convergence properties of the natural observer designed are evaluated in an illustrative example of a two-degree of freedom mechanical system.
Notre but dans l'étude actuelle de recherches est de développer un cadre normal systématique de conception d'observateur pour les systèmes du second degré de vecteur en présence de la multiplicité d'échelle de temps. Spécifiquement, dirigez les systèmes mécaniques de second ordre sont considérés avec la dynamique rapide de sonde, et le premier objectif est d'obtenir des évaluations précises des variables lentes immensurables d'état de système qui sont produites par un observateur basé par modèle convenablement conçu. Dans un cadre singulier de perturbation, l'observateur proposé est conçu sur la base de la dynamique de système qui évolue sur la tubulure lente, et le comportement dynamique de l'erreur d'évaluation qui induit est analysé et mathématiquement caractérisé en présence du unmodeled la dynamique rapide de sonde. On lui montre, ce l'erreur d'observation produite en négligeant (unmodeled) la dynamique rapide de sonde est d'ordre O(epsilon), où l'epsilon est le paramètre singulier de perturbation et une mesure de la constante relative de temps de vitesse du composant rapide (sonde) et lent (système du second degré de vecteur) de la dynamique équipée globale de système. En conclusion, l'exécution de la méthode proposée et les propriétés de convergence de l'observateur normal conçu sont évaluées dans un exemple d'illustration des deux degrés de système mécanique de liberté.En ligne : mdemetri@wpi.edu, nikolas@wpi.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 656-662 p.
Titre : Robust Decentralized Adaptive Control for Interconnected Systems With Time Delays Titre original : Commande Adaptative Décentralisée Robuste pour les Systèmes Reliés Ensemble avec du Temps Retarde Type de document : texte imprimé Auteurs : Changchun, Hua, Auteur ; Xinping, Guan, Auteur ; Peng, Shi Article en page(s) : 656-662 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Stabilisation robuste Système non-linéaire Interconnexion Polynôme Contrôleur adaptif Rétroaction Stabilité de Lyapunov Système relié Système nominal Index. décimale : 629.8 Résumé : The problem of robust stabilization for a class of time-varying nonlinear large-scale systems subject to multiple time-varying delays in the interconnections is considered. The interconnections satisfy the match condition, and are bounded by nonlinear functions that may contain a high-order polynomial with a time delay. Without the knowledge of these bounds, we present adaptive state feedback controllers that are continuous and independent of time delays. Based on the Lyapunov stability theorem, we prove that the controllers can render the closed loop systems uniformly ultimately bounded stable. We also apply the result to constructing adaptive feedback controllers to stabilize a class of interconnected systems whose nominal systems are linear. Finally, several examples are given to show the potential of the proposed techniques.
Le problème de la stabilisation robuste pour une classe de temps changeant les systèmes non-linéaires à grande échelle sujet à changer multiple de temps retarde dans les interconnexions est considéré. Les interconnexions satisfont la condition d'allumette, et sont liées par les fonctions non-linéaires qui peuvent contenir un polynôme d'ordre supérieur avec du moment retardent. Sans connaissance de ces derniers bondit, nous présentons les contrôleurs adaptatifs de rétroaction d'état qui sont continus et le indépendant du temps retarde. Basé sur le théorème de stabilité de Lyapunov, nous montrons que les contrôleurs peuvent rendre les systèmes de boucle bloquée ont uniformément finalement bondi l'écurie. Nous nous appliquons également le résultat à construire les contrôleurs adaptatifs de rétroaction pour stabiliser une classe des systèmes reliés ensemble dont les systèmes nominaux sont linéaires. En conclusion, plusieurs exemples sont donnés pour montrer le potentiel des techniques proposées.En ligne : cch@ysu.edu.cn, xpguan@ysu.edu.cn, pshi@glam.ac.uk [article] Robust Decentralized Adaptive Control for Interconnected Systems With Time Delays = Commande Adaptative Décentralisée Robuste pour les Systèmes Reliés Ensemble avec du Temps Retarde [texte imprimé] / Changchun, Hua, Auteur ; Xinping, Guan, Auteur ; Peng, Shi . - 656-662 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 656-662 p.
Mots-clés : Stabilisation robuste Système non-linéaire Interconnexion Polynôme Contrôleur adaptif Rétroaction Stabilité de Lyapunov Système relié Système nominal Index. décimale : 629.8 Résumé : The problem of robust stabilization for a class of time-varying nonlinear large-scale systems subject to multiple time-varying delays in the interconnections is considered. The interconnections satisfy the match condition, and are bounded by nonlinear functions that may contain a high-order polynomial with a time delay. Without the knowledge of these bounds, we present adaptive state feedback controllers that are continuous and independent of time delays. Based on the Lyapunov stability theorem, we prove that the controllers can render the closed loop systems uniformly ultimately bounded stable. We also apply the result to constructing adaptive feedback controllers to stabilize a class of interconnected systems whose nominal systems are linear. Finally, several examples are given to show the potential of the proposed techniques.
Le problème de la stabilisation robuste pour une classe de temps changeant les systèmes non-linéaires à grande échelle sujet à changer multiple de temps retarde dans les interconnexions est considéré. Les interconnexions satisfont la condition d'allumette, et sont liées par les fonctions non-linéaires qui peuvent contenir un polynôme d'ordre supérieur avec du moment retardent. Sans connaissance de ces derniers bondit, nous présentons les contrôleurs adaptatifs de rétroaction d'état qui sont continus et le indépendant du temps retarde. Basé sur le théorème de stabilité de Lyapunov, nous montrons que les contrôleurs peuvent rendre les systèmes de boucle bloquée ont uniformément finalement bondi l'écurie. Nous nous appliquons également le résultat à construire les contrôleurs adaptatifs de rétroaction pour stabiliser une classe des systèmes reliés ensemble dont les systèmes nominaux sont linéaires. En conclusion, plusieurs exemples sont donnés pour montrer le potentiel des techniques proposées.En ligne : cch@ysu.edu.cn, xpguan@ysu.edu.cn, pshi@glam.ac.uk
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 663-667 p.
Titre : Multi-Sensor Information Fusion Kalman Filter Weighted by Scalars for Systems with Colored Measurement Noises Titre original : Filtre de Kalman de Fusion de l'Information de Multi-Sonde Pesé par Scalars pour des Systèmes avec des Bruits Colorés de Mesure Type de document : texte imprimé Auteurs : Shu Li, Sun, Auteur ; Deng, Zi-Li, Auteur Article en page(s) : 663-667 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fusion de l'information Filtre de Kalman Commande stochastique linéaire Sonde multiple Bruit corrélé Simulation Index. décimale : 629.8 Résumé : An optimal information fusion criterion weighted by scalars is presented in the linear minimum variance sense. Based on this fusion criterion, a scalar weighting information fusion decentralized Kalman filter is given for discrete time-varying linear stochastic control systems measured by multiple sensors with colored measurement noises, which is equivalent to an information fusion Kalman predictor for systems with correlated noises. It has a two-layer fusion structure with fault tolerant and robust properties. Its precision is higher than that of each local filter. Compared with the fusion filter weighted by matrices and the centralized filter, it has lower precision when all sensors are faultless, but has reduced computational burden. Simulation researches show the effectiveness.
Un critère optimal de fusion de l'information pesé par des grandeurs scalaires est présenté dans le sens minimum linéaire de désaccord. Basé sur ce critère de fusion, un filtre pesant scalaire de Kalman décentralisé par fusion de l'information est donné pendant le temps discret changeant les systèmes de commande stochastiques linéaires mesurés par les sondes multiples avec des bruits colorés de mesure, qui est équivalent à un prédiseur de Kalman de fusion de l'information pour des systèmes avec des bruits corrélés. Il a une structure de fusion de deux couches avec les propriétés tolérantes et robustes de défaut. Sa précision est plus haute que celle de chaque filtre local. Comparé au filtre de fusion pesé par des matrices et au filtre centralisé, elle a la précision inférieure quand toutes les sondes sont parfaites, mais a réduit le fardeau informatique. La simulation recherche l'exposition l'efficacité.En ligne : sunsl@hlju.edu.cn [article] Multi-Sensor Information Fusion Kalman Filter Weighted by Scalars for Systems with Colored Measurement Noises = Filtre de Kalman de Fusion de l'Information de Multi-Sonde Pesé par Scalars pour des Systèmes avec des Bruits Colorés de Mesure [texte imprimé] / Shu Li, Sun, Auteur ; Deng, Zi-Li, Auteur . - 663-667 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 663-667 p.
Mots-clés : Fusion de l'information Filtre de Kalman Commande stochastique linéaire Sonde multiple Bruit corrélé Simulation Index. décimale : 629.8 Résumé : An optimal information fusion criterion weighted by scalars is presented in the linear minimum variance sense. Based on this fusion criterion, a scalar weighting information fusion decentralized Kalman filter is given for discrete time-varying linear stochastic control systems measured by multiple sensors with colored measurement noises, which is equivalent to an information fusion Kalman predictor for systems with correlated noises. It has a two-layer fusion structure with fault tolerant and robust properties. Its precision is higher than that of each local filter. Compared with the fusion filter weighted by matrices and the centralized filter, it has lower precision when all sensors are faultless, but has reduced computational burden. Simulation researches show the effectiveness.
Un critère optimal de fusion de l'information pesé par des grandeurs scalaires est présenté dans le sens minimum linéaire de désaccord. Basé sur ce critère de fusion, un filtre pesant scalaire de Kalman décentralisé par fusion de l'information est donné pendant le temps discret changeant les systèmes de commande stochastiques linéaires mesurés par les sondes multiples avec des bruits colorés de mesure, qui est équivalent à un prédiseur de Kalman de fusion de l'information pour des systèmes avec des bruits corrélés. Il a une structure de fusion de deux couches avec les propriétés tolérantes et robustes de défaut. Sa précision est plus haute que celle de chaque filtre local. Comparé au filtre de fusion pesé par des matrices et au filtre centralisé, elle a la précision inférieure quand toutes les sondes sont parfaites, mais a réduit le fardeau informatique. La simulation recherche l'exposition l'efficacité.En ligne : sunsl@hlju.edu.cn
in Transactions 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 : Zhang, Rong, Auteur ; Alleyne, Andrew G., Auteur ; Don E. Carter Article en page(s) : 668-687 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur multivariable Système non-linéaire Boucle bloquée Système globale Stabilité Térrassement électrohydraulique multivariable Moteur non-linéaire 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] / Zhang, Rong, Auteur ; Alleyne, Andrew G., Auteur ; Don E. Carter . - 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 Système globale Stabilité Térrassement électrohydraulique multivariable Moteur non-linéaire 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
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 688-699 p.
Titre : Control of Macro-Micro Manipulators Revisited Titre original : Commande des Manipulateurs Macro-Micro Revisité Type de document : texte imprimé Auteurs : Parsa, Kourosh, Auteur ; Angeles, Jorge, Auteur ; Misra, Arun K. Article en page(s) : 688-699 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Macro manipulation Micro rigide flexible Commande de cheminnementDynamique flexurale Atténuation proportionnelle Simulation Manipulateur Stabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : A full-pose, position and orientation, trajectory-tracking control of kinematically redundant flexible-macro-rigid-micro manipulators is proposed. Redundancy is resolved such that the forces exciting the lowest-frequency "modal coordinates" of the system are minimized, while imposing a proportional damping on the flexural dynamics, rendering it stable under certain conditions. The simulation results show that the initial posture of the manipulator plays an important role in satisfying the foregoing stability conditions.
On propose une pleines pose, position et orientation, commande de cheminement de trajectoire de macro manipulateurs micro rigides flexibles cinématiquement superflus. La redondance est résolue tels que les forces excitant la plus basse fréquence "coordonnées modales" du système sont réduites au minimum, tout en imposant une atténuation proportionnelle à la dynamique flexural, la rendant certaines conditions de dessous stables. Les résultats de simulation prouvent que le maintien initial du manipulateur joue un rôle important en satisfaisant les conditions antérieures de stabilité.En ligne : Kourosh.Parsa@space.gc.ca, angeles@cim.mcgill.ca, arun.misra@mcgill.ca [article] Control of Macro-Micro Manipulators Revisited = Commande des Manipulateurs Macro-Micro Revisité [texte imprimé] / Parsa, Kourosh, Auteur ; Angeles, Jorge, Auteur ; Misra, Arun K. . - 688-699 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 688-699 p.
Mots-clés : Macro manipulation Micro rigide flexible Commande de cheminnementDynamique flexurale Atténuation proportionnelle Simulation Manipulateur Stabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : A full-pose, position and orientation, trajectory-tracking control of kinematically redundant flexible-macro-rigid-micro manipulators is proposed. Redundancy is resolved such that the forces exciting the lowest-frequency "modal coordinates" of the system are minimized, while imposing a proportional damping on the flexural dynamics, rendering it stable under certain conditions. The simulation results show that the initial posture of the manipulator plays an important role in satisfying the foregoing stability conditions.
On propose une pleines pose, position et orientation, commande de cheminement de trajectoire de macro manipulateurs micro rigides flexibles cinématiquement superflus. La redondance est résolue tels que les forces excitant la plus basse fréquence "coordonnées modales" du système sont réduites au minimum, tout en imposant une atténuation proportionnelle à la dynamique flexural, la rendant certaines conditions de dessous stables. Les résultats de simulation prouvent que le maintien initial du manipulateur joue un rôle important en satisfaisant les conditions antérieures de stabilité.En ligne : Kourosh.Parsa@space.gc.ca, angeles@cim.mcgill.ca, arun.misra@mcgill.ca
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 700-704 p.
Titre : Modeling and Multivariable Control Design Methodologies for Hexapod-Based Satellite Vibration Isolation Titre original : Modélisation et Méthodologies de Conception Multivariables de Commande pour l'Isolement de Vibration Satellite Basé Hexapode Type de document : texte imprimé Auteurs : Joshi, Alok, Auteur ; Won-Jon, Kim, Auteur Article en page(s) : 700-704 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système héxapode Vibration Entrée piézoélectrique Déclancheur Sonde de géophone Simulation Contrôleur Atténuation de vibration Index. décimale : 629.8 Résumé : A mathematical model of a six-degree-of-freedom (6-DOF) hexapod system for vibration isolation was derived in the discrete-time domain on the basis of the experimental data obtained from a satellite. Using a Box–Jenkins model structure, the transfer functions between six piezoelectric actuator input voltages and six geophone sensor output voltages were identified empirically. The 6×6 transfer function matrix is symmetric, and its off-diagonal terms indicate the coupling among different input/output channels. Various multi-input multi-output (MIMO) control techniques such as Linear Quadratic Gaussian and H[infinity] were proposed for active vibration isolation in the broadband up to 100 Hz. The simulation results using these controllers obtain 13 and 8 dB vibration attenuation at 25 and 35 Hz, respectively.
Un modèle mathématique des six degrés de système hexapode de la liberté (6-DOF) pour l'isolement de vibration a été dérivé dans le domaine de temps discret sur la base des données expérimentales obtenues d'un satellite. En utilisant une structure modèle de Jenkins de boîte, les fonctions de transfert entre six tensions d'entrée piézoélectriques de déclencheur et six tensions de rendement de sonde de geophone ont été identifiées empiriquement. La matrice de fonction du transfert 6×6 est symétrique, et ses limites au loin diagonales indiquent l'accouplement parmi différents canaux de rendement d'entrée. La diverse multi entrée a multi produit des techniques de la commande (MIMO) telles que gaussien quadratique linéaire et H[infinity ] ont été proposés pour l'isolement de vibration actif en jusqu'à 100 hertz à bande large. Les résultats de simulation employant ces contrôleurs obtiennent l'atténuation de vibration du DB 13 et 8 à 25 et 35 hertz, respectivement.En ligne : wjkim@tamu.edu [article] Modeling and Multivariable Control Design Methodologies for Hexapod-Based Satellite Vibration Isolation = Modélisation et Méthodologies de Conception Multivariables de Commande pour l'Isolement de Vibration Satellite Basé Hexapode [texte imprimé] / Joshi, Alok, Auteur ; Won-Jon, Kim, Auteur . - 700-704 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 700-704 p.
Mots-clés : Système héxapode Vibration Entrée piézoélectrique Déclancheur Sonde de géophone Simulation Contrôleur Atténuation de vibration Index. décimale : 629.8 Résumé : A mathematical model of a six-degree-of-freedom (6-DOF) hexapod system for vibration isolation was derived in the discrete-time domain on the basis of the experimental data obtained from a satellite. Using a Box–Jenkins model structure, the transfer functions between six piezoelectric actuator input voltages and six geophone sensor output voltages were identified empirically. The 6×6 transfer function matrix is symmetric, and its off-diagonal terms indicate the coupling among different input/output channels. Various multi-input multi-output (MIMO) control techniques such as Linear Quadratic Gaussian and H[infinity] were proposed for active vibration isolation in the broadband up to 100 Hz. The simulation results using these controllers obtain 13 and 8 dB vibration attenuation at 25 and 35 Hz, respectively.
Un modèle mathématique des six degrés de système hexapode de la liberté (6-DOF) pour l'isolement de vibration a été dérivé dans le domaine de temps discret sur la base des données expérimentales obtenues d'un satellite. En utilisant une structure modèle de Jenkins de boîte, les fonctions de transfert entre six tensions d'entrée piézoélectriques de déclencheur et six tensions de rendement de sonde de geophone ont été identifiées empiriquement. La matrice de fonction du transfert 6×6 est symétrique, et ses limites au loin diagonales indiquent l'accouplement parmi différents canaux de rendement d'entrée. La diverse multi entrée a multi produit des techniques de la commande (MIMO) telles que gaussien quadratique linéaire et H[infinity ] ont été proposés pour l'isolement de vibration actif en jusqu'à 100 hertz à bande large. Les résultats de simulation employant ces contrôleurs obtiennent l'atténuation de vibration du DB 13 et 8 à 25 et 35 hertz, respectivement.En ligne : wjkim@tamu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 705-709 p.
Titre : Dynamic Responses of an Atomic Force Microscope Interacting With Samples Titre original : Réponses Dynamiques d'un Microscope Atomique de Force Agissant l'un sur l'Autre avec des Echantillons Type de document : texte imprimé Auteurs : Jih-Lian, Ha, Auteur ; Rong-Fong, Fung, Auteur ; Yi-Chan, Chen Article en page(s) : 705-709 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Microscope atomique Vibration Accouplement piézoélectrique Déclancheur piézoélectrique Réponse dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : The objective of this paper is to formulate the equations of motion and to analyze the vibrations of an atomic force microscope (AFM), which contains a piezoelectric rod coupling with a cantilever beam, and the tip mass interacting with samples. The governing equations of the AFM system are formulated completely by Hamilton's principle. The piezoelectric rod is treated as an actuator to excite the cantilever beam via an external voltage. The repulsive forces between the tip and samples are modeled by the Hertzian, the Derjaguin-Müller-Toporov, and Johnson-Kendall-Roberts models in the contact region. Finally, numerical results are provided to illustrate the coupling effects between the piezoelectric actuator and the cantilever beam and the interaction effects between the tip and samples on the dynamic responses.
L'objectif de cet article est formuler les équations du mouvement et d'analyser les vibrations d'un microscope atomique de force (AFM), qui contient un accouplement piézoélectrique de tige avec un faisceau en porte-à-faux, et agir l'un sur l'autre de masse de bout avec des échantillons. Les équations régissantes du système d'AFM sont formulées complètement par le principe de Hamilton. La tige piézoélectrique est traitée comme déclencheur pour exciter le faisceau en porte-à-faux par l'intermédiaire d'une tension externe. Les forces répulsives entre le bout et les échantillons sont modelées par le hertzien, le Derjaguin-Müller-Toporov, et des modèles de Johnson-kendall-roberts dans la région de contact. En conclusion, des résultats numériques sont fournis pour illustrer les effets d'accouplement entre le déclencheur piézoélectrique et le faisceau en porte-à-faux et les effets d'interaction entre le bout et les échantillons sur les réponses dynamiques.En ligne : rffung@ccms.nkfust.edu.tw [article] Dynamic Responses of an Atomic Force Microscope Interacting With Samples = Réponses Dynamiques d'un Microscope Atomique de Force Agissant l'un sur l'Autre avec des Echantillons [texte imprimé] / Jih-Lian, Ha, Auteur ; Rong-Fong, Fung, Auteur ; Yi-Chan, Chen . - 705-709 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 705-709 p.
Mots-clés : Microscope atomique Vibration Accouplement piézoélectrique Déclancheur piézoélectrique Réponse dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : The objective of this paper is to formulate the equations of motion and to analyze the vibrations of an atomic force microscope (AFM), which contains a piezoelectric rod coupling with a cantilever beam, and the tip mass interacting with samples. The governing equations of the AFM system are formulated completely by Hamilton's principle. The piezoelectric rod is treated as an actuator to excite the cantilever beam via an external voltage. The repulsive forces between the tip and samples are modeled by the Hertzian, the Derjaguin-Müller-Toporov, and Johnson-Kendall-Roberts models in the contact region. Finally, numerical results are provided to illustrate the coupling effects between the piezoelectric actuator and the cantilever beam and the interaction effects between the tip and samples on the dynamic responses.
L'objectif de cet article est formuler les équations du mouvement et d'analyser les vibrations d'un microscope atomique de force (AFM), qui contient un accouplement piézoélectrique de tige avec un faisceau en porte-à-faux, et agir l'un sur l'autre de masse de bout avec des échantillons. Les équations régissantes du système d'AFM sont formulées complètement par le principe de Hamilton. La tige piézoélectrique est traitée comme déclencheur pour exciter le faisceau en porte-à-faux par l'intermédiaire d'une tension externe. Les forces répulsives entre le bout et les échantillons sont modelées par le hertzien, le Derjaguin-Müller-Toporov, et des modèles de Johnson-kendall-roberts dans la région de contact. En conclusion, des résultats numériques sont fournis pour illustrer les effets d'accouplement entre le déclencheur piézoélectrique et le faisceau en porte-à-faux et les effets d'interaction entre le bout et les échantillons sur les réponses dynamiques.En ligne : rffung@ccms.nkfust.edu.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 710-714 p.
Titre : Adaptive Variable Structure Control of Linear Delayed Systems Titre original : Commande Variable Adaptative de Structure des Systèmes Retardés Linéaires Type de document : texte imprimé Auteurs : Oucheriah, Said, Auteur Article en page(s) : 710-714 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Index. décimale : 629.8 Résumé : This brief deals with the stabilization of a class of time-delay systems subject to external disturbance vectors whose bounds are not known. A continuous adaptive variable structure controller is synthesized to guarantee that the motions of the sliding surface are uniformly exponentially convergent to a ball with any prespecified exponential convergence rate towards it. Furthermore, the reduced-order sliding mode dynamics as well as the deviation from ideal sliding motion are uniformly exponentially convergent to a ball whose radius is minimized and the exponential convergence towards it is maximized. The problem is formulated as an optimization problem with LMI constraints. Finally, an example is included to illustrate the results developed in this brief.
Ce dossier traite la stabilisation d'une classe des systèmes de time-retarder sujet aux vecteurs externes de perturbation dont les limites ne sont pas connues. Un contrôleur variable adaptatif continu de structure est synthétisé pour garantir que les mouvements de la surface de glissement sont uniformément exponentiellement convergent à une boule avec n'importe quel taux de convergence exponentiel préspécifié vers lui. En outre, la dynamique coulissante de mode d'réduire-ordre comme la déviation du mouvement coulissant idéal est uniformément exponentiellement convergent à une boule dont le rayon est réduit au minimum et la convergence exponentielle vers lui est maximisée. Le problème est formulé comme problème d'optimisation avec des contraintes de LMI. En conclusion, un exemple est inclus pour illustrer les résultats développés dans ce dossier.En ligne : oucheria@ceet.niu.edu [article] Adaptive Variable Structure Control of Linear Delayed Systems = Commande Variable Adaptative de Structure des Systèmes Retardés Linéaires [texte imprimé] / Oucheriah, Said, Auteur . - 710-714 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 710-714 p.
Index. décimale : 629.8 Résumé : This brief deals with the stabilization of a class of time-delay systems subject to external disturbance vectors whose bounds are not known. A continuous adaptive variable structure controller is synthesized to guarantee that the motions of the sliding surface are uniformly exponentially convergent to a ball with any prespecified exponential convergence rate towards it. Furthermore, the reduced-order sliding mode dynamics as well as the deviation from ideal sliding motion are uniformly exponentially convergent to a ball whose radius is minimized and the exponential convergence towards it is maximized. The problem is formulated as an optimization problem with LMI constraints. Finally, an example is included to illustrate the results developed in this brief.
Ce dossier traite la stabilisation d'une classe des systèmes de time-retarder sujet aux vecteurs externes de perturbation dont les limites ne sont pas connues. Un contrôleur variable adaptatif continu de structure est synthétisé pour garantir que les mouvements de la surface de glissement sont uniformément exponentiellement convergent à une boule avec n'importe quel taux de convergence exponentiel préspécifié vers lui. En outre, la dynamique coulissante de mode d'réduire-ordre comme la déviation du mouvement coulissant idéal est uniformément exponentiellement convergent à une boule dont le rayon est réduit au minimum et la convergence exponentielle vers lui est maximisée. Le problème est formulé comme problème d'optimisation avec des contraintes de LMI. En conclusion, un exemple est inclus pour illustrer les résultats développés dans ce dossier.En ligne : oucheria@ceet.niu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 715-722 p.
Titre : H2/H[infinity] Robust Static Output Feedback Control Design via Mixed Genetic Algorithm and Linear Matrix Inequalities Titre original : H2/H[infinity] Conception Statique Robuste de Commande de Rétroaction de Rendement par l'Intermédiaire d'Algorithme Génétique Mélangé et d'Inégalités Linéaires de Matrix Type de document : texte imprimé Auteurs : Chein-Chung, Sun, Auteur ; Hung-Yuan, Chung, Auteur Article en page(s) : 715-722 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Rétroaction statique robuste Rendement Système d'incertitude Inégalité de matrice Gain statique Sollutionneur linéaire Stabilité Lyapunov Contrainte d'exécution Dérivation mathématique Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper is concerned with the synthesis of a mixed H2/H[infinity] robust static output feedback with a bounded control bandwidth for continuous-time uncertainty systems. To this end, genetic algorithms and a linear matrix inequality solver are employed to regulate the static output feedback gains and to examine the Lyapunov stability conditions, respectively. The fitness function of this paper, which is called a hierarchical fitness function structure (HFFS), is able to deal with the stability conditions and the performance constraints in turn. This HFFS not only saves computing time but can also identify the infeasible stability condition. Designers can use the proposed idea to deal with many complex output feedback control problems. It also limits elaborate mathematical derivations and extra constraints.
Cet article est concerné par la synthèse d'une rétroaction statique robuste mélangée de rendement de H2/H[infinity ] avec une largeur de bande liée de commande pour des systèmes d'incertitude de continu-temps. À cet effet, des algorithmes génétiques et un solutionneur linéaire d'inégalité de matrice sont utilisés pour régler les gains statiques de rétroaction de rendement et pour examiner les conditions de stabilité de Lyapunov, respectivement. La fonction de forme physique de cet article, qui s'appelle une structure hiérarchique de fonction de forme physique (HFFS), peut traiter les conditions de stabilité et les contraintes d'exécution alternativement. Ce HFFS non seulement sauve la durée de calcul mais peut également identifier l'état infaisable de stabilité. Les concepteurs peuvent employer l'idée proposée de traiter beaucoup de problèmes complexes de commande de rétroaction de rendement. Elle limite également des dérivations mathématiques raffinées et des contraintes supplémentaires.En ligne : hychung@ee.ncu.edu.tw, wjchang@mail.ntou.edu.tw [article] H2/H[infinity] Robust Static Output Feedback Control Design via Mixed Genetic Algorithm and Linear Matrix Inequalities = H2/H[infinity] Conception Statique Robuste de Commande de Rétroaction de Rendement par l'Intermédiaire d'Algorithme Génétique Mélangé et d'Inégalités Linéaires de Matrix [texte imprimé] / Chein-Chung, Sun, Auteur ; Hung-Yuan, Chung, Auteur . - 715-722 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 715-722 p.
Mots-clés : Rétroaction statique robuste Rendement Système d'incertitude Inégalité de matrice Gain statique Sollutionneur linéaire Stabilité Lyapunov Contrainte d'exécution Dérivation mathématique Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper is concerned with the synthesis of a mixed H2/H[infinity] robust static output feedback with a bounded control bandwidth for continuous-time uncertainty systems. To this end, genetic algorithms and a linear matrix inequality solver are employed to regulate the static output feedback gains and to examine the Lyapunov stability conditions, respectively. The fitness function of this paper, which is called a hierarchical fitness function structure (HFFS), is able to deal with the stability conditions and the performance constraints in turn. This HFFS not only saves computing time but can also identify the infeasible stability condition. Designers can use the proposed idea to deal with many complex output feedback control problems. It also limits elaborate mathematical derivations and extra constraints.
Cet article est concerné par la synthèse d'une rétroaction statique robuste mélangée de rendement de H2/H[infinity ] avec une largeur de bande liée de commande pour des systèmes d'incertitude de continu-temps. À cet effet, des algorithmes génétiques et un solutionneur linéaire d'inégalité de matrice sont utilisés pour régler les gains statiques de rétroaction de rendement et pour examiner les conditions de stabilité de Lyapunov, respectivement. La fonction de forme physique de cet article, qui s'appelle une structure hiérarchique de fonction de forme physique (HFFS), peut traiter les conditions de stabilité et les contraintes d'exécution alternativement. Ce HFFS non seulement sauve la durée de calcul mais peut également identifier l'état infaisable de stabilité. Les concepteurs peuvent employer l'idée proposée de traiter beaucoup de problèmes complexes de commande de rétroaction de rendement. Elle limite également des dérivations mathématiques raffinées et des contraintes supplémentaires.En ligne : hychung@ee.ncu.edu.tw, wjchang@mail.ntou.edu.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 723-728 p.
Titre : Guaranteed Cost Observer-Based Control for a Class of Uncertain Time-Delay Systems Titre original : Commande Basée par Observateur Garantie de Coût pour une Classe de Temps Incertain Retardent des Systèmes Type de document : texte imprimé Auteurs : Chang-Hua, Lien, Auteur ; Yi-You, Hou, Auteur Article en page(s) : 723-728 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Observateur de coût Inégalité Rétroaction Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, the robust guaranteed cost observer-based controls for a class of uncertain time-delay systems are considered. The linear matrix inequality approach is used to design the feedback controls. Optimal guaranteed cost observer-based controls which minimize the upper bound of cost function are provided. A numerical example is given to illustrate our results.
En cet article, l'observateur garanti robuste de coût basé des commandes pour une classe de temps incertain retardent des systèmes sont considérés. L'approche linéaire d'inégalité de matrice est employée pour concevoir les commandes de rétroaction. L'observateur garanti optimal de coût a basé des commandes ce qui réduisent au minimum la limite supérieure de la fonction de coût sont fournis. Un exemple numérique est donné pour illustrer nos résultatsEn ligne : chlien@isu.edu.tw, hou.yi_you@msa.hinet.net [article] Guaranteed Cost Observer-Based Control for a Class of Uncertain Time-Delay Systems = Commande Basée par Observateur Garantie de Coût pour une Classe de Temps Incertain Retardent des Systèmes [texte imprimé] / Chang-Hua, Lien, Auteur ; Yi-You, Hou, Auteur . - 723-728 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 723-728 p.
Mots-clés : Observateur de coût Inégalité Rétroaction Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, the robust guaranteed cost observer-based controls for a class of uncertain time-delay systems are considered. The linear matrix inequality approach is used to design the feedback controls. Optimal guaranteed cost observer-based controls which minimize the upper bound of cost function are provided. A numerical example is given to illustrate our results.
En cet article, l'observateur garanti robuste de coût basé des commandes pour une classe de temps incertain retardent des systèmes sont considérés. L'approche linéaire d'inégalité de matrice est employée pour concevoir les commandes de rétroaction. L'observateur garanti optimal de coût a basé des commandes ce qui réduisent au minimum la limite supérieure de la fonction de coût sont fournis. Un exemple numérique est donné pour illustrer nos résultatsEn ligne : chlien@isu.edu.tw, hou.yi_you@msa.hinet.net
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 729-733 p.
Titre : Transformations of Nonlinear Systems to High-Order Generalized Chained Forms Titre original : Transformations des Systèmes Non-Linéaires à l'Ordre Supérieur Généralisé les Formes Enchaînées Type de document : texte imprimé Auteurs : Laiou, Maria-Christina, Auteur ; Astolfi, Alessandro, Auteur Article en page(s) : 729-733 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système non-linéaire Stabilisation Conversion Rétroaction Index. décimale : 629.8 Résumé : A variety of stabilization methods for nonlinear systems in chained form can be found in the literature. However, very few results exist in the area of systematically converting a general nonlinear system with two inputs to a chained form. This paper presents an algorithm for the conversion of a class of nonlinear systems with two inputs to a high-order chained, or generalized chained, form. The feedback transformation accomplishing this conversion is derived, provided certain conditions hold, by solving a system of partial differential equations. The proposed algorithm is illustrated by means of a physically motivated example, namely an under-actuated surface vessel.
Une variété de méthodes de stabilisation pour les systèmes non-linéaires sous la forme enchaînée peut être trouvée dans la littérature. Cependant, très peu de résultats existent dans le domaine de convertir systématiquement un système non-linéaire général avec deux entrées en forme enchaînée. Cet article présente un algorithme pour la conversion d'une classe des systèmes non-linéaires avec deux entrées à un ordre supérieur enchaîné, ou a généralisé enchaîné, forme. La transformation de rétroaction accomplissant cette conversion est dérivée, certaines conditions fournies se tiennent, en résolvant un système des équations partielles. L'algorithme proposé est illustré au moyen d'un exemple physiquement motivé, à savoir un navire extérieur actionné de dessous.En ligne : laiou@lpt.rwth.aachen.de, a.astolfi@imperial.ac.uk [article] Transformations of Nonlinear Systems to High-Order Generalized Chained Forms = Transformations des Systèmes Non-Linéaires à l'Ordre Supérieur Généralisé les Formes Enchaînées [texte imprimé] / Laiou, Maria-Christina, Auteur ; Astolfi, Alessandro, Auteur . - 729-733 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127 N° 4 (Décembre 2005) . - 729-733 p.
Mots-clés : Système non-linéaire Stabilisation Conversion Rétroaction Index. décimale : 629.8 Résumé : A variety of stabilization methods for nonlinear systems in chained form can be found in the literature. However, very few results exist in the area of systematically converting a general nonlinear system with two inputs to a chained form. This paper presents an algorithm for the conversion of a class of nonlinear systems with two inputs to a high-order chained, or generalized chained, form. The feedback transformation accomplishing this conversion is derived, provided certain conditions hold, by solving a system of partial differential equations. The proposed algorithm is illustrated by means of a physically motivated example, namely an under-actuated surface vessel.
Une variété de méthodes de stabilisation pour les systèmes non-linéaires sous la forme enchaînée peut être trouvée dans la littérature. Cependant, très peu de résultats existent dans le domaine de convertir systématiquement un système non-linéaire général avec deux entrées en forme enchaînée. Cet article présente un algorithme pour la conversion d'une classe des systèmes non-linéaires avec deux entrées à un ordre supérieur enchaîné, ou a généralisé enchaîné, forme. La transformation de rétroaction accomplissant cette conversion est dérivée, certaines conditions fournies se tiennent, en résolvant un système des équations partielles. L'algorithme proposé est illustré au moyen d'un exemple physiquement motivé, à savoir un navire extérieur actionné de dessous.En ligne : laiou@lpt.rwth.aachen.de, a.astolfi@imperial.ac.uk
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