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Ajouter le résultat dans votre panierCo-Simulation of Algebraically Coupled Dynamic Subsystems Without Disclosure of Proprietary Subsystem Models / Gu, Bei in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 1 (Mars 2004)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 1-13 p.
Titre : Co-Simulation of Algebraically Coupled Dynamic Subsystems Without Disclosure of Proprietary Subsystem Models Titre original : Co-Simulation des sous-ensembles dynamiques algébriquement couplés sans révélation des modèles de propriété industrielle de sous-ensemble Type de document : texte imprimé Auteurs : Gu, Bei, Auteur ; Harry Asada, H., Auteur Article en page(s) : 1-13 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Simulateur dynamque couplé Intéraction dynamique Sous-ensemble Simulateur encapsulé Equation différentiel-algébrique Commande coulissante Stabilité Convergence Commande non-linéaire Simulateur de sous-ensemble Contrainte algébrique Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for simultaneously running a collection of dynamic simulators coupled by algebraic boundary conditions is presented. Dynamic interactions between subsystems are simulated without disclosing proprietary information about the subsystem models, as all the computations are performed based on input-output numerical data of encapsulated subsystem simulators coded by independent groups. First, this paper describes a system of interacting subsystems with a causal conflict as a high-index, Differential-Algebraic Equation (DAE), and develops a systematic solution method using Discrete-Time Sliding Mode control. Stability and convergence conditions as well as error bounds are analyzed by using nonlinear control theory. Second, the algorithm is modified such that the subsystem simulator does not have to disclose its internal model and state variables for solving the overall DAE. The new algorithm is developed based on the generalized Kirchhoff Laws that allow us to represent algebraic boundary constraints as linear equations of the subsystems' outputs interacting to each other. Third, a multi-rate algorithm is developed for improving efficiency, accuracy, and convergence characteristics. Numerical examples verify the major theoretical results and illustrate features of the proposed method.
Une méthode pour courir simultanément une collection de simulateurs dynamiques couplés par des états de frontière algébriques est présentée. Des interactions dynamiques entre les sous-ensembles sont simulées sans révéler des informations de propriété industrielle sur les modèles de sous-ensemble, comme tous les calculs sont exécutés ont basé sur des données numériques d'entrée-sortie des simulateurs encapsulés de sous-ensemble codés par les groupes indépendants. D'abord, cet article décrit un système des sous-ensembles agissants l'un sur l'autre avec un conflit causal comme haut-index, l'équation Différentiel-Algébrique (DAE), et développe une méthode systématique de solution en utilisant la commande coulissante de mode de Discret-Temps. Des conditions de stabilité et de convergence comme des limites d'erreur sont analysées en employant la théorie de commande non-linéaire. En second lieu, l'algorithme est modifié tels que le simulateur de sous-ensemble ne doit pas révéler ses variables internes de modèle et d'état pour résoudre le DAE global. Le nouvel algorithme est développé a basé sur les lois généralisées de Kirchhoff qui nous permettent de représenter des contraintes algébriques de frontière pendant que des équations linéaires des sorties des sous-ensembles agissant l'un sur l'autre entre eux. Troisièmement, un algorithme de multi-taux est développé pour améliorer l'efficacité, l'exactitude, et les caractéristiques de convergence. Les exemples numériques vérifient les résultats théoriques principaux et illustrent des dispositifs de la méthode proposée.[article] Co-Simulation of Algebraically Coupled Dynamic Subsystems Without Disclosure of Proprietary Subsystem Models = Co-Simulation des sous-ensembles dynamiques algébriquement couplés sans révélation des modèles de propriété industrielle de sous-ensemble [texte imprimé] / Gu, Bei, Auteur ; Harry Asada, H., Auteur . - 1-13 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 1-13 p.
Mots-clés : Simulateur dynamque couplé Intéraction dynamique Sous-ensemble Simulateur encapsulé Equation différentiel-algébrique Commande coulissante Stabilité Convergence Commande non-linéaire Simulateur de sous-ensemble Contrainte algébrique Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for simultaneously running a collection of dynamic simulators coupled by algebraic boundary conditions is presented. Dynamic interactions between subsystems are simulated without disclosing proprietary information about the subsystem models, as all the computations are performed based on input-output numerical data of encapsulated subsystem simulators coded by independent groups. First, this paper describes a system of interacting subsystems with a causal conflict as a high-index, Differential-Algebraic Equation (DAE), and develops a systematic solution method using Discrete-Time Sliding Mode control. Stability and convergence conditions as well as error bounds are analyzed by using nonlinear control theory. Second, the algorithm is modified such that the subsystem simulator does not have to disclose its internal model and state variables for solving the overall DAE. The new algorithm is developed based on the generalized Kirchhoff Laws that allow us to represent algebraic boundary constraints as linear equations of the subsystems' outputs interacting to each other. Third, a multi-rate algorithm is developed for improving efficiency, accuracy, and convergence characteristics. Numerical examples verify the major theoretical results and illustrate features of the proposed method.
Une méthode pour courir simultanément une collection de simulateurs dynamiques couplés par des états de frontière algébriques est présentée. Des interactions dynamiques entre les sous-ensembles sont simulées sans révéler des informations de propriété industrielle sur les modèles de sous-ensemble, comme tous les calculs sont exécutés ont basé sur des données numériques d'entrée-sortie des simulateurs encapsulés de sous-ensemble codés par les groupes indépendants. D'abord, cet article décrit un système des sous-ensembles agissants l'un sur l'autre avec un conflit causal comme haut-index, l'équation Différentiel-Algébrique (DAE), et développe une méthode systématique de solution en utilisant la commande coulissante de mode de Discret-Temps. Des conditions de stabilité et de convergence comme des limites d'erreur sont analysées en employant la théorie de commande non-linéaire. En second lieu, l'algorithme est modifié tels que le simulateur de sous-ensemble ne doit pas révéler ses variables internes de modèle et d'état pour résoudre le DAE global. Le nouvel algorithme est développé a basé sur les lois généralisées de Kirchhoff qui nous permettent de représenter des contraintes algébriques de frontière pendant que des équations linéaires des sorties des sous-ensembles agissant l'un sur l'autre entre eux. Troisièmement, un algorithme de multi-taux est développé pour améliorer l'efficacité, l'exactitude, et les caractéristiques de convergence. Les exemples numériques vérifient les résultats théoriques principaux et illustrent des dispositifs de la méthode proposée.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 14-25 p.
Titre : Control-Oriented Modeling and Analysis for Automotive Fuel Cell Systems Titre original : Modélisation et Analyse d'une Commande-Orientée pour les Systèmes des Véhicules à Moteur de Cellules de Carburant Type de document : texte imprimé Auteurs : Pukrushpan, Jay T., Auteur ; Huei Peng, Auteur ; Stefanopoulou, Anna G. Article en page(s) : 14-25 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cellule de carburant Modèle de commande Dynamique d'écoulement Compresseur Inertie Turbulence Index. décimale : 629.8 Résumé : Fuel Cells are electrochemical devices that convert the chemical energy of a gaseous fuel directly into electricity. They are widely regarded as a potential future stationary and mobile power source. The response of a fuel cell system depends on the air and hydrogen feed, flow and pressure regulation, and heat and water management. In this paper, we develop a dynamic model suitable for the control study of fuel cell systems. The transient phenomena captured in the model include the flow and inertia dynamics of the compressor, the manifold filling dynamics (both anode and cathode), reactant partial pressures, and membrane humidity. It is important to note, however, that the fuel cell stack temperature is treated as a parameter rather than a state variable of this model because of its long time constant. Limitations and several possible applications of this model are presented.
Les cellules de carburant sont des dispositifs électrochimiques qui convertissent l'énergie chimique d'un combustible gazeux directement en électricité. Elles sont largement considérées comme une future source d'énergie stationnaire et mobile potentielle. La réponse d'un système de cellules de carburant dépend de l'alimentation d'air et d'hydrogène, du règlement d'écoulement et de pression, et de la gestion de la chaleur et de l'eau. En cet article, nous développons un approprié modèle dynamique à l'étude de commande des systèmes de cellules de carburant. Les phénomènes passagers capturés dans le modèle incluent la dynamique d'écoulement et d'inertie du compresseur, la dynamique remplissante de tubulure (anode et cathode), des pressions partielles de réactif, et l'humidité de membrane. Il est important de noter, cependant, que la température de pile de cellules de carburant est traitée comme paramètre plutôt que variable d'état de ce modèle en raison de sa longue constante de temps. Des limitations et plusieurs applications possibles de ce modèle sont présentées.En ligne : pukrushp@umich.edu [article] Control-Oriented Modeling and Analysis for Automotive Fuel Cell Systems = Modélisation et Analyse d'une Commande-Orientée pour les Systèmes des Véhicules à Moteur de Cellules de Carburant [texte imprimé] / Pukrushpan, Jay T., Auteur ; Huei Peng, Auteur ; Stefanopoulou, Anna G. . - 14-25 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 14-25 p.
Mots-clés : Cellule de carburant Modèle de commande Dynamique d'écoulement Compresseur Inertie Turbulence Index. décimale : 629.8 Résumé : Fuel Cells are electrochemical devices that convert the chemical energy of a gaseous fuel directly into electricity. They are widely regarded as a potential future stationary and mobile power source. The response of a fuel cell system depends on the air and hydrogen feed, flow and pressure regulation, and heat and water management. In this paper, we develop a dynamic model suitable for the control study of fuel cell systems. The transient phenomena captured in the model include the flow and inertia dynamics of the compressor, the manifold filling dynamics (both anode and cathode), reactant partial pressures, and membrane humidity. It is important to note, however, that the fuel cell stack temperature is treated as a parameter rather than a state variable of this model because of its long time constant. Limitations and several possible applications of this model are presented.
Les cellules de carburant sont des dispositifs électrochimiques qui convertissent l'énergie chimique d'un combustible gazeux directement en électricité. Elles sont largement considérées comme une future source d'énergie stationnaire et mobile potentielle. La réponse d'un système de cellules de carburant dépend de l'alimentation d'air et d'hydrogène, du règlement d'écoulement et de pression, et de la gestion de la chaleur et de l'eau. En cet article, nous développons un approprié modèle dynamique à l'étude de commande des systèmes de cellules de carburant. Les phénomènes passagers capturés dans le modèle incluent la dynamique d'écoulement et d'inertie du compresseur, la dynamique remplissante de tubulure (anode et cathode), des pressions partielles de réactif, et l'humidité de membrane. Il est important de noter, cependant, que la température de pile de cellules de carburant est traitée comme paramètre plutôt que variable d'état de ce modèle en raison de sa longue constante de temps. Des limitations et plusieurs applications possibles de ce modèle sont présentées.En ligne : pukrushp@umich.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 26-35 p.
Titre : Sub-Optimal Longitudinal Control of Road Vehicles With Capacity and Safety Considerations Titre original : Commande Longitudinale Suboptimale des Véhicules Routiers avec des Considérations de Capacité et de Sûreté Type de document : texte imprimé Auteurs : Sainte-Marie, J., Auteur ; Mammar, S., Auteur ; Nouvelière, L. ; Rouault, V. Article en page(s) : 26-35 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Véhicule routier Technique de commande longitudinal Commande optimale Commande autonome Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a technique for longitudinal control of road vehicles. The technique is based on the calculation of safety distances between two vehicles and uses an optimal control strategy to regulate the speed and position of the controlled vehicle. The technique we propose can be used either for platooning strategies or for autonomous control, i.e., without cooperation or communication between vehicles or with the infrastructure required. We mainly focus on the latter aspect, in which case only measurements of the distance from the preceding vehicle are required, and can be obtained by means of a LiDAR or any equivalent system. First, we study the vehicle model and the control law, then we present simulations, stability results and evaluations.
Cet article présente une technique pour la commande longitudinale des véhicules routiers. La technique est basée sur le calcul des distances de sûreté entre deux véhicules et emploie une stratégie optimale de commande pour régler la vitesse et la position du véhicule commandé. La technique que nous proposons peut être employée pour des stratégies platooning ou pour la commande autonome, c.-à-d., sans coopération ou communication entre les véhicules ou avec l'infrastructure exigée. Nous nous concentrons principalement sur le dernier aspect, dans ce cas seulement des mesures de la distance du véhicule précédent sont exigées, et pouvons être obtenus au moyen de LiDAR ou n'importe quel système équivalent. D'abord, nous étudions le modèle de véhicule et la loi de commande, alors nous présentons des simulations, des résultats de stabilité et des évaluations.En ligne : Jaques.Sainte-Marie@inria.fr, Mammar@inrets.fr, nouvelie@icpc.fr [article] Sub-Optimal Longitudinal Control of Road Vehicles With Capacity and Safety Considerations = Commande Longitudinale Suboptimale des Véhicules Routiers avec des Considérations de Capacité et de Sûreté [texte imprimé] / Sainte-Marie, J., Auteur ; Mammar, S., Auteur ; Nouvelière, L. ; Rouault, V. . - 26-35 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 26-35 p.
Mots-clés : Véhicule routier Technique de commande longitudinal Commande optimale Commande autonome Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a technique for longitudinal control of road vehicles. The technique is based on the calculation of safety distances between two vehicles and uses an optimal control strategy to regulate the speed and position of the controlled vehicle. The technique we propose can be used either for platooning strategies or for autonomous control, i.e., without cooperation or communication between vehicles or with the infrastructure required. We mainly focus on the latter aspect, in which case only measurements of the distance from the preceding vehicle are required, and can be obtained by means of a LiDAR or any equivalent system. First, we study the vehicle model and the control law, then we present simulations, stability results and evaluations.
Cet article présente une technique pour la commande longitudinale des véhicules routiers. La technique est basée sur le calcul des distances de sûreté entre deux véhicules et emploie une stratégie optimale de commande pour régler la vitesse et la position du véhicule commandé. La technique que nous proposons peut être employée pour des stratégies platooning ou pour la commande autonome, c.-à-d., sans coopération ou communication entre les véhicules ou avec l'infrastructure exigée. Nous nous concentrons principalement sur le dernier aspect, dans ce cas seulement des mesures de la distance du véhicule précédent sont exigées, et pouvons être obtenus au moyen de LiDAR ou n'importe quel système équivalent. D'abord, nous étudions le modèle de véhicule et la loi de commande, alors nous présentons des simulations, des résultats de stabilité et des évaluations.En ligne : Jaques.Sainte-Marie@inria.fr, Mammar@inrets.fr, nouvelie@icpc.fr
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 36-46 p.
Titre : Modeling the Pneumatic Subsystem of an S-cam Air Brake System Titre original : Modeler le Sous-Ensemble Pneumatique d'un Système de Frein à Air de S-came Type de document : texte imprimé Auteurs : Subramanian, Shankar C., Auteur ; Swaroop, Darbha, Auteur ; Rajagopal, K. R. Article en page(s) : 36-46 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sous-ensemble pneumatique Système de frein à air Système diagnostique Freinage en temps réel Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper deals with the development of a fault-free model of the pneumatic subsystem of an air brake system that is used in commercial vehicles. Our objective is to use this model in brake control and diagnostic applications. The development of a diagnostic system would be useful in automating enforcement inspections and also in monitoring the condition of the brake system in real-time. This paper presents a detailed description of the development of this model and of the experimental setup used to corroborate this model for various realistic test runs.
Cet article traite le développement d'un modèle mis au point du sous-ensemble pneumatique d'un système de frein à air qui est employé dans des véhicules utilitaires. Notre objectif est d'employer ce modèle dans la commande de frein et les applications diagnostiques. Le développement d'un système diagnostique serait utile en automatisant des inspections d'application et également en surveillant l'état du circuit de freinage en temps réel. Cet article présente une description détaillée du développement de ce modèle et de l'installation expérimentale employée pour corroborer ce modèle pour différents essais réalistes.[article] Modeling the Pneumatic Subsystem of an S-cam Air Brake System = Modeler le Sous-Ensemble Pneumatique d'un Système de Frein à Air de S-came [texte imprimé] / Subramanian, Shankar C., Auteur ; Swaroop, Darbha, Auteur ; Rajagopal, K. R. . - 36-46 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 36-46 p.
Mots-clés : Sous-ensemble pneumatique Système de frein à air Système diagnostique Freinage en temps réel Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper deals with the development of a fault-free model of the pneumatic subsystem of an air brake system that is used in commercial vehicles. Our objective is to use this model in brake control and diagnostic applications. The development of a diagnostic system would be useful in automating enforcement inspections and also in monitoring the condition of the brake system in real-time. This paper presents a detailed description of the development of this model and of the experimental setup used to corroborate this model for various realistic test runs.
Cet article traite le développement d'un modèle mis au point du sous-ensemble pneumatique d'un système de frein à air qui est employé dans des véhicules utilitaires. Notre objectif est d'employer ce modèle dans la commande de frein et les applications diagnostiques. Le développement d'un système diagnostique serait utile en automatisant des inspections d'application et également en surveillant l'état du circuit de freinage en temps réel. Cet article présente une description détaillée du développement de ce modèle et de l'installation expérimentale employée pour corroborer ce modèle pour différents essais réalistes.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 47-53 p.
Titre : Optimal Control for Bouncing Suppression of CNG Injectors Titre original : Commande Optimale pour la Suppression de Rebondissement des Injecteurs de CNG Type de document : texte imprimé Auteurs : Dyntar, D., Auteur ; Guzzella, L., Auteur Article en page(s) : 47-53 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Modèle basé Rebondissement Injection de carburant Sonde de position optique Algorithme itératif Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper describes the model-based design and the experimental validation of a control system which suppresses the bouncing behavior of Compressed Natural Gas (CNG) fuel injectors. First a detailed model of the system is developed, including temperature and supply-voltage variation effects. Using an optical position sensor, this model is experimentally validated in a second step. Based on this model a feed-forward controller is developed and tested which minimizes the bouncing energy of the system. Since in series applications position sensing would be too expensive to use, an observer-based iterative control algorithm is derived which uses coil current measurements instead of the position information to asymptotically suppress bouncing.
Cet article décrit la conception de modèle basé et la validation expérimentale d'un système de commande qui supprime le comportement de rebondissement des injecteurs de carburant comprimés du gaz naturel (CNG). D'abord un modèle détaillé du système est développé, y compris des effets de variation de la température et de fournir-tension. Utilisant une sonde de position optique, ce modèle est expérimentalement validé dans une deuxième étape. Basé sur ce modèle un contrôleur alimenter-vers l'avant est développé et examiné qui réduit au minimum l'énergie de rebondissement du système. Puisqu'en série la sensation de position d'applications serait trop chère d'employer, on dérive un algorithme itératif observateur-basé de commande qui emploie des mesures courantes d'enroulement au lieu de l'information de position pour supprimer asymptotiquement le rebondissement.[article] Optimal Control for Bouncing Suppression of CNG Injectors = Commande Optimale pour la Suppression de Rebondissement des Injecteurs de CNG [texte imprimé] / Dyntar, D., Auteur ; Guzzella, L., Auteur . - 47-53 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 47-53 p.
Mots-clés : Modèle basé Rebondissement Injection de carburant Sonde de position optique Algorithme itératif Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper describes the model-based design and the experimental validation of a control system which suppresses the bouncing behavior of Compressed Natural Gas (CNG) fuel injectors. First a detailed model of the system is developed, including temperature and supply-voltage variation effects. Using an optical position sensor, this model is experimentally validated in a second step. Based on this model a feed-forward controller is developed and tested which minimizes the bouncing energy of the system. Since in series applications position sensing would be too expensive to use, an observer-based iterative control algorithm is derived which uses coil current measurements instead of the position information to asymptotically suppress bouncing.
Cet article décrit la conception de modèle basé et la validation expérimentale d'un système de commande qui supprime le comportement de rebondissement des injecteurs de carburant comprimés du gaz naturel (CNG). D'abord un modèle détaillé du système est développé, y compris des effets de variation de la température et de fournir-tension. Utilisant une sonde de position optique, ce modèle est expérimentalement validé dans une deuxième étape. Basé sur ce modèle un contrôleur alimenter-vers l'avant est développé et examiné qui réduit au minimum l'énergie de rebondissement du système. Puisqu'en série la sensation de position d'applications serait trop chère d'employer, on dérive un algorithme itératif observateur-basé de commande qui emploie des mesures courantes d'enroulement au lieu de l'information de position pour supprimer asymptotiquement le rebondissement.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 54-64 p.
Titre : Control-Oriented Modeling of Transcritical Vapor Compression Systems Titre original : Modèle de Commande-Orienté des Systèmes de Compression de Vapeur de Transcritical Type de document : texte imprimé Auteurs : Rasmussen, Bryan P., Auteur ; Alleyne, Andrew G., Auteur Article en page(s) : 54-64 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dispositif de climatisation Modèle dynamique Climatisation transcritical Contrôleur Conception multivariable Modèle dynamique non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a methodology for developing a low order dynamic model of a transcritical air-conditioning system, specifically suited for multivariable controller design. An 11th-order nonlinear dynamic model of the system is derived using first principles. Analysis indicates that the system exhibits multiple time scale behavior, and that model reduction is appropriate. Model reduction using singular perturbation techniques yields physical insight as to which physical phenomena are relatively fast/slow, and a 5th-order dynamic model appropriate for multivariable controller design. Although all results shown are for a transcritical cycle, the methodology presented can easily be extended to subcritical cycles.
Cet article présente une méthodologie pour développer un modèle dynamique de bas ordre d'un dispositif de climatisation transcritical, spécifiquement adapté à la conception multivariable de contrôleur. Un modèle 11th-order dynamique non-linéaire du système est dérivé en utilisant les premiers principes. L'analyse indique que le système montre le comportement multiple d'échelle de temps, et que la réduction modèle est appropriée. La réduction modèle employant des techniques singulières de perturbation rapporte la perspicacité physique quant à laquelle les phénomènes physiques sont relativement fast/slow, et un approprié 5th-order modèle dynamique pour la conception multivariable de contrôleur. Bien que tous les résultats montrés soient pour un cycle transcritical, la méthodologie présentée peut facilement être prolongée aux cycles sous-critiques.En ligne : brasmuss@uiuc.edu, alleye@uiuc.edu [article] Control-Oriented Modeling of Transcritical Vapor Compression Systems = Modèle de Commande-Orienté des Systèmes de Compression de Vapeur de Transcritical [texte imprimé] / Rasmussen, Bryan P., Auteur ; Alleyne, Andrew G., Auteur . - 54-64 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 54-64 p.
Mots-clés : Dispositif de climatisation Modèle dynamique Climatisation transcritical Contrôleur Conception multivariable Modèle dynamique non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a methodology for developing a low order dynamic model of a transcritical air-conditioning system, specifically suited for multivariable controller design. An 11th-order nonlinear dynamic model of the system is derived using first principles. Analysis indicates that the system exhibits multiple time scale behavior, and that model reduction is appropriate. Model reduction using singular perturbation techniques yields physical insight as to which physical phenomena are relatively fast/slow, and a 5th-order dynamic model appropriate for multivariable controller design. Although all results shown are for a transcritical cycle, the methodology presented can easily be extended to subcritical cycles.
Cet article présente une méthodologie pour développer un modèle dynamique de bas ordre d'un dispositif de climatisation transcritical, spécifiquement adapté à la conception multivariable de contrôleur. Un modèle 11th-order dynamique non-linéaire du système est dérivé en utilisant les premiers principes. L'analyse indique que le système montre le comportement multiple d'échelle de temps, et que la réduction modèle est appropriée. La réduction modèle employant des techniques singulières de perturbation rapporte la perspicacité physique quant à laquelle les phénomènes physiques sont relativement fast/slow, et un approprié 5th-order modèle dynamique pour la conception multivariable de contrôleur. Bien que tous les résultats montrés soient pour un cycle transcritical, la méthodologie présentée peut facilement être prolongée aux cycles sous-critiques.En ligne : brasmuss@uiuc.edu, alleye@uiuc.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 65-74 p.
Titre : The Impact of Using a Secondary Swash-Plate Angle Within an Axial Piston Pump Titre original : L'Impact d'Employer un Angle Secondaire de Plateau Oscillant dans une Pompe à Piston Axiale Type de document : texte imprimé Auteurs : Manring, Noah D., Auteur ; Zhilin, Dong, Auteur Article en page(s) : 65-74 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : PLateau oscillant Pompe à piston axiale Analyse d'angle secondaire Pression de vitesse Pression de décharge de pompe Commande de la pompe Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, the control and containment forces acting on the swash plate of an axial-piston pump are examined. The most novel aspect of this research is that it includes the analysis of a secondary swash-plate angle that is occasionally used in aerospace pump applications. From a practical standpoint, swash-plate control and containment devices take on many different designs; however, they must all resist the same essential moments and forces that attempt to dislocate the swash plate from its proper position. By considering the basic machine design without its control and containment mechanisms, this work generally derives the needed forces and moments for insuring proper swash plate motion and thereby gives the designer of these machines a useful tool for designing control and containment devices of any type. In this research, the dynamic characteristics of the control and containment forces are studied by deriving instantaneous and average equations of motion for the swash plate. Results from this analysis are generated by holding the pump speed and discharge pressure constant, and by prescribing a typical second-order response for the primary swash plate angle. In conclusion, it is shown that the primary advantage of implementing a secondary swash-plate angle is that it can be used to reduce the overall control effort of the pump. Disadvantages of using the secondary swash-plate angle are associated with additional containment requirements for the swash plate.
En cet article, les forces de commande et de retenue agissant du plateau oscillant d'une pompe à piston axiale sont examinées. Plus l'aspect de roman de cette recherche est qu'il inclut l'analyse d'un angle secondaire de plateau oscillant qui est de temps en temps employé dans les applications aérospatiales de pompe. D'un point de vue pratique, les dispositifs de commande de swash-plate et de retenue prennent beaucoup de différentes conceptions ; cependant, ils doivent tout résister aux mêmes moments et forces essentiels qui essayent de disloquer le plateau oscillant de son position appropriée. En considérant la conception de base de machine sans ses mécanismes de commande et de retenue, ce travail dérive généralement les forces et les moments nécessaires pour assurer le mouvement approprié de plateau oscillant et donne de ce fait au concepteur de ces machines un outil utile pour concevoir des dispositifs de commande et de retenue de n'importe quel type. Dans cette recherche, les caractéristiques dynamiques des forces de commande et de retenue sont étudiées en dérivant des équations instantanées et moyennes de mouvement pour le plateau oscillant. Des résultats de cette analyse sont produits en tenant la constante de pression de vitesse et de décharge de pompe, et en prescrivant une réponse typique du second degré pour l'angle primaire de plateau oscillant. En conclusion, on lui montre que l'avantage primaire de mettre en application un angle secondaire de plateau oscillant est qu'il peut être employé pour réduire l'effort global de commande de la pompe. Des inconvénients d'employer l'angle secondaire de swash-plate sont associés aux conditions additionnelles de retenue pour le plateau oscillant.[article] The Impact of Using a Secondary Swash-Plate Angle Within an Axial Piston Pump = L'Impact d'Employer un Angle Secondaire de Plateau Oscillant dans une Pompe à Piston Axiale [texte imprimé] / Manring, Noah D., Auteur ; Zhilin, Dong, Auteur . - 65-74 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 65-74 p.
Mots-clés : PLateau oscillant Pompe à piston axiale Analyse d'angle secondaire Pression de vitesse Pression de décharge de pompe Commande de la pompe Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, the control and containment forces acting on the swash plate of an axial-piston pump are examined. The most novel aspect of this research is that it includes the analysis of a secondary swash-plate angle that is occasionally used in aerospace pump applications. From a practical standpoint, swash-plate control and containment devices take on many different designs; however, they must all resist the same essential moments and forces that attempt to dislocate the swash plate from its proper position. By considering the basic machine design without its control and containment mechanisms, this work generally derives the needed forces and moments for insuring proper swash plate motion and thereby gives the designer of these machines a useful tool for designing control and containment devices of any type. In this research, the dynamic characteristics of the control and containment forces are studied by deriving instantaneous and average equations of motion for the swash plate. Results from this analysis are generated by holding the pump speed and discharge pressure constant, and by prescribing a typical second-order response for the primary swash plate angle. In conclusion, it is shown that the primary advantage of implementing a secondary swash-plate angle is that it can be used to reduce the overall control effort of the pump. Disadvantages of using the secondary swash-plate angle are associated with additional containment requirements for the swash plate.
En cet article, les forces de commande et de retenue agissant du plateau oscillant d'une pompe à piston axiale sont examinées. Plus l'aspect de roman de cette recherche est qu'il inclut l'analyse d'un angle secondaire de plateau oscillant qui est de temps en temps employé dans les applications aérospatiales de pompe. D'un point de vue pratique, les dispositifs de commande de swash-plate et de retenue prennent beaucoup de différentes conceptions ; cependant, ils doivent tout résister aux mêmes moments et forces essentiels qui essayent de disloquer le plateau oscillant de son position appropriée. En considérant la conception de base de machine sans ses mécanismes de commande et de retenue, ce travail dérive généralement les forces et les moments nécessaires pour assurer le mouvement approprié de plateau oscillant et donne de ce fait au concepteur de ces machines un outil utile pour concevoir des dispositifs de commande et de retenue de n'importe quel type. Dans cette recherche, les caractéristiques dynamiques des forces de commande et de retenue sont étudiées en dérivant des équations instantanées et moyennes de mouvement pour le plateau oscillant. Des résultats de cette analyse sont produits en tenant la constante de pression de vitesse et de décharge de pompe, et en prescrivant une réponse typique du second degré pour l'angle primaire de plateau oscillant. En conclusion, on lui montre que l'avantage primaire de mettre en application un angle secondaire de plateau oscillant est qu'il peut être employé pour réduire l'effort global de commande de la pompe. Des inconvénients d'employer l'angle secondaire de swash-plate sont associés aux conditions additionnelles de retenue pour le plateau oscillant.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 75-81 p.
Titre : Monopropellant-Driven Free Piston Hydraulic Pump for Mobile Robotic Systems Titre original : Pompe Hydraulique Conduite par Monopropulseur de Piston Libre pour les Systèmes Robotiques Mobiles Type de document : texte imprimé Auteurs : McGee, Timothy G., Auteur ; Raade, Justin W., Auteur ; H. Kazerooni Article en page(s) : 75-81 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système robotique mobile Alimentation d'énergie de roman Propulseur mono POmpe hydraulique de piston libre Analyse thermo-dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : The authors present a novel power supply for mobile robotic systems. A monopropellant (e.g., hydrogen peroxide) decomposes into high temperature gases, which drive a free piston hydraulic pump (FPHP). The elimination of fuel/oxidizer mixing allows the design of simple, lightweight systems capable of operation in oxygen free environments. A thermodynamic analysis has been performed, and an experimental FPHP has been built and tested. The prototype successfully pumped hydraulic fluid, although the flow rate was limited by the off-the-shelf components used.
Les auteurs présentent une alimentation d'énergie de roman pour les systèmes robotiques mobiles. Un propulseur mono (par exemple, peroxyde d'hydrogène) se décompose en gaz à hautes températures, qui conduisent une pompe hydraulique de piston libre (FPHP). L'élimination du mélange de fuel/oxidizer permet la conception des systèmes simples et légers capables de l'opération dans les environnements libres de l'oxygène. Une analyse thermo-dynamique a été exécutée, et un FPHP expérimental a été construit et examiné. Le prototype a avec succès pompé le fluide hydraulique, bien que le débit ait été limité par les composants disponibles immédiatement utilisés.[article] Monopropellant-Driven Free Piston Hydraulic Pump for Mobile Robotic Systems = Pompe Hydraulique Conduite par Monopropulseur de Piston Libre pour les Systèmes Robotiques Mobiles [texte imprimé] / McGee, Timothy G., Auteur ; Raade, Justin W., Auteur ; H. Kazerooni . - 75-81 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 75-81 p.
Mots-clés : Système robotique mobile Alimentation d'énergie de roman Propulseur mono POmpe hydraulique de piston libre Analyse thermo-dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : The authors present a novel power supply for mobile robotic systems. A monopropellant (e.g., hydrogen peroxide) decomposes into high temperature gases, which drive a free piston hydraulic pump (FPHP). The elimination of fuel/oxidizer mixing allows the design of simple, lightweight systems capable of operation in oxygen free environments. A thermodynamic analysis has been performed, and an experimental FPHP has been built and tested. The prototype successfully pumped hydraulic fluid, although the flow rate was limited by the off-the-shelf components used.
Les auteurs présentent une alimentation d'énergie de roman pour les systèmes robotiques mobiles. Un propulseur mono (par exemple, peroxyde d'hydrogène) se décompose en gaz à hautes températures, qui conduisent une pompe hydraulique de piston libre (FPHP). L'élimination du mélange de fuel/oxidizer permet la conception des systèmes simples et légers capables de l'opération dans les environnements libres de l'oxygène. Une analyse thermo-dynamique a été exécutée, et un FPHP expérimental a été construit et examiné. Le prototype a avec succès pompé le fluide hydraulique, bien que le débit ait été limité par les composants disponibles immédiatement utilisés.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 82-87 p.
Titre : Output–Feedback Regulation of the Contact-Force in High-Speed Train Pantographs Titre original : Règlement de Rétroaction de Rendement de la Force de Contact dans des Pantographes de Train à Grande Vitesse Type de document : texte imprimé Auteurs : Pisano, Alessandro, Auteur ; Usai, Elio, Auteur Article en page(s) : 82-87 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Transport de train de grande vitesse Variation de la force Variation de rigidité Système de suspension Oscillation mécanique Pantographe actif Index. décimale : 629.8 Résumé : One of the main problems in high-speed train transportation systems is to counteract the fast variations of the contact force between the catenary and the pantograph collector end. The variation of the catenary equivalent stiffness, due to the suspending system, originates mechanical oscillations whose frequency and magnitude are larger and larger as the train speed increases. Such oscillations cause electric arcs that damage the mechanical structure and compromise the collection of the current from the supply wire, degradating the overall performance. Active pantographs offer the possibility of affecting the contact force evolution by suitably modifying a control torque applied at the lower arm of the pantograph. We consider the equivalent stiffness of the catenary as an uncertainty to compensate for by suitable robust control techniques, and, under the assumption that a noisy measure of the actual contact force is available, we propose an output-feedback control scheme based on higher-order sliding modes and high-gain observers. That combination allows for an almost-complete rejection of the undesired oscillations of the contact force, as confirmed by simulations, and is very attractive for real-time implementation purposes, due to its simplicity and robustness.
Un des problèmes principaux dans des systèmes de transport de train à grande vitesse doit contrecarrer les variations rapides de la force de contact entre la caténaire et l'extrémité de collecteur de pantographe. La variation de la rigidité équivalente caténaire, due au système de suspension, lance les oscillations mécaniques dont fréquence et la grandeur sont plus grande et plus grande à mesure que la vitesse de train augmente. De telles oscillations causent les arcs électriques qui endommagent la structure mécanique et compromettent la collection du courant du fil d'approvisionnement, degradating l'exécution globale. Les pantographes actifs offrent la possibilité d'affecter l'évolution de force de contact en modifiant convenablement un couple de commande appliqué au bras inférieur du pantographe. Nous considérons la rigidité équivalente de la caténaire comme incertitude compenser par des techniques robustes appropriées de commande, et, dans la prétention qu'une mesure bruyante de la force réelle de contact est disponible, nous proposons un arrangement de commande de rétroaction de rendement basé sur des modes coulissants d'ordre plus supérieur et de hauts observateurs de gain. Que la combinaison tient compte d'un rejet presque complet des oscillations peu désirées de la force de contact, comme confirmé par des simulations, et est très attrayante pour l'exécution en temps réel, en raison de sa simplicité et robustesse.En ligne : pisano@diee.unica.it, eusai@diee.unica.it [article] Output–Feedback Regulation of the Contact-Force in High-Speed Train Pantographs = Règlement de Rétroaction de Rendement de la Force de Contact dans des Pantographes de Train à Grande Vitesse [texte imprimé] / Pisano, Alessandro, Auteur ; Usai, Elio, Auteur . - 82-87 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 82-87 p.
Mots-clés : Transport de train de grande vitesse Variation de la force Variation de rigidité Système de suspension Oscillation mécanique Pantographe actif Index. décimale : 629.8 Résumé : One of the main problems in high-speed train transportation systems is to counteract the fast variations of the contact force between the catenary and the pantograph collector end. The variation of the catenary equivalent stiffness, due to the suspending system, originates mechanical oscillations whose frequency and magnitude are larger and larger as the train speed increases. Such oscillations cause electric arcs that damage the mechanical structure and compromise the collection of the current from the supply wire, degradating the overall performance. Active pantographs offer the possibility of affecting the contact force evolution by suitably modifying a control torque applied at the lower arm of the pantograph. We consider the equivalent stiffness of the catenary as an uncertainty to compensate for by suitable robust control techniques, and, under the assumption that a noisy measure of the actual contact force is available, we propose an output-feedback control scheme based on higher-order sliding modes and high-gain observers. That combination allows for an almost-complete rejection of the undesired oscillations of the contact force, as confirmed by simulations, and is very attractive for real-time implementation purposes, due to its simplicity and robustness.
Un des problèmes principaux dans des systèmes de transport de train à grande vitesse doit contrecarrer les variations rapides de la force de contact entre la caténaire et l'extrémité de collecteur de pantographe. La variation de la rigidité équivalente caténaire, due au système de suspension, lance les oscillations mécaniques dont fréquence et la grandeur sont plus grande et plus grande à mesure que la vitesse de train augmente. De telles oscillations causent les arcs électriques qui endommagent la structure mécanique et compromettent la collection du courant du fil d'approvisionnement, degradating l'exécution globale. Les pantographes actifs offrent la possibilité d'affecter l'évolution de force de contact en modifiant convenablement un couple de commande appliqué au bras inférieur du pantographe. Nous considérons la rigidité équivalente de la caténaire comme incertitude compenser par des techniques robustes appropriées de commande, et, dans la prétention qu'une mesure bruyante de la force réelle de contact est disponible, nous proposons un arrangement de commande de rétroaction de rendement basé sur des modes coulissants d'ordre plus supérieur et de hauts observateurs de gain. Que la combinaison tient compte d'un rejet presque complet des oscillations peu désirées de la force de contact, comme confirmé par des simulations, et est très attrayante pour l'exécution en temps réel, en raison de sa simplicité et robustesse.En ligne : pisano@diee.unica.it, eusai@diee.unica.it
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 88-101 p
Titre : A Nonlinear State-Space Model of a Resonating Single Fiber Scanner for Tracking Control: Theory and Experiment Titre original : Modèle Non-Linéaire de l'Espace d'Etat d'un Module de Balayage Simple Résonnant de Fibre pour la Commande de Cheminement : Théorie et Expérience Type de document : texte imprimé Auteurs : Smithwick, Quinn Y. J., Auteur ; Seibel, Eric J. ; Vagners, Juris ; Reinhall, Per G., Auteur Article en page(s) : 88-101 p Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Espace non-linéaire Modèle dynamique Balayage simple Amplitude Déphasage Contrôleur Dynamique non-linéaire non planaire Index. décimale : 629.8 Résumé : A nonlinear state-space dynamic model of a resonating single fiber scanner is developed to understand scan distortion—jump, whirl, amplitude dependent amplitude and phase shifts—and as the basis for controllers to remove those distortions. The non-planar nonlinear continuum dynamics of a resonating base excited cantilever are reduced to a set of state-space coupled Duffing equations with centripetal acceleration. Methods for experimentally determining the model parameters are developed. The analytic frequency responses for raster, spiral and propeller scans are derived, and match experimental frequency responses for all three scan patterns, for various amplitudes, and using the same model parameters.
Un modèle dynamique de l'espace non-linéaire d'état d'un module de balayage simple résonnant de fibre est développé pour comprendre le saut de déformation de balayage, le mouvement giratoire, l'amplitude d'amplitude et les déphasages dépendants et comme base pour que des contrôleurs enlèvent ces déformations. La dynamique non-linéaire non planaire de continuum d'un en porte-à-faux passionnant par base résonnant est réduite à un ensemble d'équations de Duffing couplées parespace d'état avec l'accélération centripète. Des méthodes pour déterminer expérimentalement les paramètres modèles sont développées. Les réponses en fréquence analytiques pour la trame, la spirale et les balayages de propulseur sont dérivées, et des réponses en fréquence expérimentales de match pour chacun des trois modèles de balayage, pour de diverses amplitudes, et l'usage des mêmes paramètres modèles.[article] A Nonlinear State-Space Model of a Resonating Single Fiber Scanner for Tracking Control: Theory and Experiment = Modèle Non-Linéaire de l'Espace d'Etat d'un Module de Balayage Simple Résonnant de Fibre pour la Commande de Cheminement : Théorie et Expérience [texte imprimé] / Smithwick, Quinn Y. J., Auteur ; Seibel, Eric J. ; Vagners, Juris ; Reinhall, Per G., Auteur . - 88-101 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 88-101 p
Mots-clés : Espace non-linéaire Modèle dynamique Balayage simple Amplitude Déphasage Contrôleur Dynamique non-linéaire non planaire Index. décimale : 629.8 Résumé : A nonlinear state-space dynamic model of a resonating single fiber scanner is developed to understand scan distortion—jump, whirl, amplitude dependent amplitude and phase shifts—and as the basis for controllers to remove those distortions. The non-planar nonlinear continuum dynamics of a resonating base excited cantilever are reduced to a set of state-space coupled Duffing equations with centripetal acceleration. Methods for experimentally determining the model parameters are developed. The analytic frequency responses for raster, spiral and propeller scans are derived, and match experimental frequency responses for all three scan patterns, for various amplitudes, and using the same model parameters.
Un modèle dynamique de l'espace non-linéaire d'état d'un module de balayage simple résonnant de fibre est développé pour comprendre le saut de déformation de balayage, le mouvement giratoire, l'amplitude d'amplitude et les déphasages dépendants et comme base pour que des contrôleurs enlèvent ces déformations. La dynamique non-linéaire non planaire de continuum d'un en porte-à-faux passionnant par base résonnant est réduite à un ensemble d'équations de Duffing couplées parespace d'état avec l'accélération centripète. Des méthodes pour déterminer expérimentalement les paramètres modèles sont développées. Les réponses en fréquence analytiques pour la trame, la spirale et les balayages de propulseur sont dérivées, et des réponses en fréquence expérimentales de match pour chacun des trois modèles de balayage, pour de diverses amplitudes, et l'usage des mêmes paramètres modèles.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 102-114 p.
Titre : A New Model of Binocular Stereo Coordinate Measurement System Based on Skew Ray Tracing Titre original : Un Nouveau Modèle du Système Binoculaire de Mesure de Coordonnée de Stéréo Basé sur le Traçage de Rayon Oblique Type de document : texte imprimé Auteurs : Psang, Dain Lin, Auteur ; Te-Tan, Liao, Auteur Article en page(s) : 102-114 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système stéréo binoculaire de vision Modèle de troue d'épingle Rayon oblique Méthode traçante Image binoculaire d'appareil-photo Analyse de sensibilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Two-CCD binocular stereo vision systems using pinhole model are attracting research interest in many important fields such as 3-D coordinate measurement. However, new system modeling is difficult because of lack of fundamental imaging formation theory. In this paper, in order to measure a 3-D surface, we demonstrate how a binocular stereo vision system can be modeled by the proposed skew ray tracing method to study the geometric relations between the binocular camera images and the 3-D surface. In order to investigate the overall accuracy and resolution of this system, the influence of infinitesimal camera reading errors on measured coordinate errors is determined by sensitivity analysis. Experimental verification demonstrates that the performance of the proposed system is excellent.
Les systèmes stéréo binoculaires de vision de Two-CCD employant le modèle de trou d'épingle attirent l'intérêt de recherches pour beaucoup de champs importants tels que la mesure 3-D du même rang. Cependant, nouveau modeler de système est difficile en raison du manque de théorie fondamentale de formation de formation image. En cet article, afin de mesurer une surface 3-D, nous démontrons comment un système stéréo binoculaire de vision peut être modelé par la méthode traçante proposée de rayon oblique pour étudier les relations géométriques entre les images binoculaires d'appareil-photo et la surface 3-D. Afin d'étudier l'exactitude globale et la résolution de ce système, l'influence des erreurs de lecture infinitésimales d'appareil-photo sur des erreurs du même rang mesurées est déterminée par analyse de sensibilité. La vérification expérimentale démontre que l'exécution du système proposé est excellente.[article] A New Model of Binocular Stereo Coordinate Measurement System Based on Skew Ray Tracing = Un Nouveau Modèle du Système Binoculaire de Mesure de Coordonnée de Stéréo Basé sur le Traçage de Rayon Oblique [texte imprimé] / Psang, Dain Lin, Auteur ; Te-Tan, Liao, Auteur . - 102-114 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 102-114 p.
Mots-clés : Système stéréo binoculaire de vision Modèle de troue d'épingle Rayon oblique Méthode traçante Image binoculaire d'appareil-photo Analyse de sensibilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Two-CCD binocular stereo vision systems using pinhole model are attracting research interest in many important fields such as 3-D coordinate measurement. However, new system modeling is difficult because of lack of fundamental imaging formation theory. In this paper, in order to measure a 3-D surface, we demonstrate how a binocular stereo vision system can be modeled by the proposed skew ray tracing method to study the geometric relations between the binocular camera images and the 3-D surface. In order to investigate the overall accuracy and resolution of this system, the influence of infinitesimal camera reading errors on measured coordinate errors is determined by sensitivity analysis. Experimental verification demonstrates that the performance of the proposed system is excellent.
Les systèmes stéréo binoculaires de vision de Two-CCD employant le modèle de trou d'épingle attirent l'intérêt de recherches pour beaucoup de champs importants tels que la mesure 3-D du même rang. Cependant, nouveau modeler de système est difficile en raison du manque de théorie fondamentale de formation de formation image. En cet article, afin de mesurer une surface 3-D, nous démontrons comment un système stéréo binoculaire de vision peut être modelé par la méthode traçante proposée de rayon oblique pour étudier les relations géométriques entre les images binoculaires d'appareil-photo et la surface 3-D. Afin d'étudier l'exactitude globale et la résolution de ce système, l'influence des erreurs de lecture infinitésimales d'appareil-photo sur des erreurs du même rang mesurées est déterminée par analyse de sensibilité. La vérification expérimentale démontre que l'exécution du système proposé est excellente.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 115-123 p.
Titre : Rest-to-Rest Motion for Planar Multi-Link Flexible Manipulator Through Backward Recursion Titre original : Mouvement de Repos-à-Repos pour la Récursion en Arrière de Multi-Lien de Cuvette Flexible Planaire de Manipulateur Type de document : texte imprimé Auteurs : Benosman, M., Auteur ; Le Vey, G., Auteur ; Lanari, L. ; De Luca, A. Article en page(s) : 115-123 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Mouvement de repos-à-repos Manipulateur flexible planaire Vibration résiduelle Contrôleur de rétroaction Compensateur de rétroaction Technique optimale de planification Manipulateur planaire de deux-liens flexible Index. décimale : 629.8 Résumé : In this work is considered the problem of rest-to-rest motion in a desired pre-fixed time for planar flexible manipulators. We introduce a simple idea permitting the minimization of end-effector residual vibration when reaching a desired angular equilibrium position, in a pre-fixed desired travelling time. The results hold without considering internal elastic damping effect, using a classical controller with feedforward plus joint feedback terms. The new approach concerns the computation of the feedforward control, which is based on backward integration of the elastic dynamics, starting from a rest position of the flexible arms. This backward integration yields basically elastic trajectories permitting to reach the final desired end-effector position without oscillation. The feedback controller is then used to stabilize locally the actual states along these desired trajectories. However, for fast rest to rest motion, the feedback compensator fails to drive the system states along the desired trajectories, this being due to the relatively large initial elastic error. To overcome this limitation, proper joint motion is planned between the desired initial and final positions through optimization techniques, the goal being the minimization of the initial elastic error associated to these joint trajectories. The optimal planning technique is formulated as a Pontryagin optimal control problem. This scheme is validated via numerical tests as well as experiments on a flexible two-link planar manipulator.
Dans ce travail est considéré le problème du mouvement de repos-à-repos dans un temps mis en tête désiré pour les manipulateurs flexibles planaires. Nous présentons une idée simple permettant la minimisation de la vibration résiduelle de terminal en arrêtant une position angulaire désirée d'équilibre, dans un temps de déplacement désiré mis en tête. Les résultats se tiennent sans considérer l'effet d'atténuation élastique interne, en utilisant un contrôleur classique avec le feedforward plus des limites communes de rétroaction. La nouvelle approche concerne le calcul de la commande de feedforward, qui est basée sur l'intégration en arrière de la dynamique élastique, à partir d'une position de repos des bras flexibles. Cette intégration en arrière rapporte la trajectoire fondamentalement élastique laissant arrêter la position désirée finale de terminal sans oscillation. Le contrôleur de rétroaction est alors employé pour stabiliser localement les états réels le long de ces derniers trajectoire désirée. Cependant, pour que le repos rapide repose le mouvement, le compensateur de rétroaction échoue pour conduire les états de système le long de la trajectoire désirée, ce être dû à l'erreur élastique initiale relativement grande. Pour surmonter cette limitation, le mouvement commun approprié est projeté entre l'initial désiré et les positions finales par des techniques d'optimisation, le but étant la minimisation de l'erreur élastique initiale associée à ces derniers joignent la trajectoire. La technique optimale de planification est formulée comme problème de commande optimale de Pontryagin. Cet arrangement est validé par l'intermédiaire des essais numériques aussi bien que des expériences sur un manipulateur planaire de deux-lien flexible.En ligne : mouhacine.benosman@univ-reims.fr, levey@emn.fr, lanari@dis.uniromal1.it, deluca@ [...] [article] Rest-to-Rest Motion for Planar Multi-Link Flexible Manipulator Through Backward Recursion = Mouvement de Repos-à-Repos pour la Récursion en Arrière de Multi-Lien de Cuvette Flexible Planaire de Manipulateur [texte imprimé] / Benosman, M., Auteur ; Le Vey, G., Auteur ; Lanari, L. ; De Luca, A. . - 115-123 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 115-123 p.
Mots-clés : Mouvement de repos-à-repos Manipulateur flexible planaire Vibration résiduelle Contrôleur de rétroaction Compensateur de rétroaction Technique optimale de planification Manipulateur planaire de deux-liens flexible Index. décimale : 629.8 Résumé : In this work is considered the problem of rest-to-rest motion in a desired pre-fixed time for planar flexible manipulators. We introduce a simple idea permitting the minimization of end-effector residual vibration when reaching a desired angular equilibrium position, in a pre-fixed desired travelling time. The results hold without considering internal elastic damping effect, using a classical controller with feedforward plus joint feedback terms. The new approach concerns the computation of the feedforward control, which is based on backward integration of the elastic dynamics, starting from a rest position of the flexible arms. This backward integration yields basically elastic trajectories permitting to reach the final desired end-effector position without oscillation. The feedback controller is then used to stabilize locally the actual states along these desired trajectories. However, for fast rest to rest motion, the feedback compensator fails to drive the system states along the desired trajectories, this being due to the relatively large initial elastic error. To overcome this limitation, proper joint motion is planned between the desired initial and final positions through optimization techniques, the goal being the minimization of the initial elastic error associated to these joint trajectories. The optimal planning technique is formulated as a Pontryagin optimal control problem. This scheme is validated via numerical tests as well as experiments on a flexible two-link planar manipulator.
Dans ce travail est considéré le problème du mouvement de repos-à-repos dans un temps mis en tête désiré pour les manipulateurs flexibles planaires. Nous présentons une idée simple permettant la minimisation de la vibration résiduelle de terminal en arrêtant une position angulaire désirée d'équilibre, dans un temps de déplacement désiré mis en tête. Les résultats se tiennent sans considérer l'effet d'atténuation élastique interne, en utilisant un contrôleur classique avec le feedforward plus des limites communes de rétroaction. La nouvelle approche concerne le calcul de la commande de feedforward, qui est basée sur l'intégration en arrière de la dynamique élastique, à partir d'une position de repos des bras flexibles. Cette intégration en arrière rapporte la trajectoire fondamentalement élastique laissant arrêter la position désirée finale de terminal sans oscillation. Le contrôleur de rétroaction est alors employé pour stabiliser localement les états réels le long de ces derniers trajectoire désirée. Cependant, pour que le repos rapide repose le mouvement, le compensateur de rétroaction échoue pour conduire les états de système le long de la trajectoire désirée, ce être dû à l'erreur élastique initiale relativement grande. Pour surmonter cette limitation, le mouvement commun approprié est projeté entre l'initial désiré et les positions finales par des techniques d'optimisation, le but étant la minimisation de l'erreur élastique initiale associée à ces derniers joignent la trajectoire. La technique optimale de planification est formulée comme problème de commande optimale de Pontryagin. Cet arrangement est validé par l'intermédiaire des essais numériques aussi bien que des expériences sur un manipulateur planaire de deux-lien flexible.En ligne : mouhacine.benosman@univ-reims.fr, levey@emn.fr, lanari@dis.uniromal1.it, deluca@ [...]
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 124-130 p.
Titre : Hamilton's Equations With Euler Parameters for Rigid Body Dynamics Modeling Titre original : Les Equations de Hamilton avec des Paramètres d'Euler pour Modèle Rigide de Dynamique de Corps Type de document : texte imprimé Auteurs : Ravishankar, Shivarama, Auteur ; Fahrenthold, Eric P., Auteur Article en page(s) : 124-130 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Paramètre d'Eulet Mécanique Hamiltonienne Dynamique de corps Problème non-linéaire Problème tridimensionnel Index. décimale : 629.8 Résumé : A combination of Euler parameter kinematics and Hamiltonian mechanics provides a rigid body dynamics model well suited for use in strongly nonlinear problems involving arbitrarily large rotations. The model is unconstrained, free of singularities, includes a general potential energy function and a minimum set of momentum variables, and takes an explicit state space form convenient for numerical implementation. The general formulation may be specialized to address particular applications, as illustrated in several three dimensional example problems.
Une combinaison de la cinématique de paramètre d'Euler et de la mécanique hamiltonienne fournit un modèle rigide de dynamique de corps bien convenu pour l'usage dans des problèmes fortement non-linéaires comportant arbitrairement de grandes rotations. Le modèle est sans contrainte, exempt des singularités, inclut une fonction potentielle générale d'énergie et un ensemble minimum de variables d'élan, et prend une forme explicite de l'espace d'état commode pour l'exécution numérique. La formulation générale peut être spécialisée pour adresser des applications particulières, comme illustré dans plusieurs problèmes tridimensionnels d'exemple.[article] Hamilton's Equations With Euler Parameters for Rigid Body Dynamics Modeling = Les Equations de Hamilton avec des Paramètres d'Euler pour Modèle Rigide de Dynamique de Corps [texte imprimé] / Ravishankar, Shivarama, Auteur ; Fahrenthold, Eric P., Auteur . - 124-130 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 124-130 p.
Mots-clés : Paramètre d'Eulet Mécanique Hamiltonienne Dynamique de corps Problème non-linéaire Problème tridimensionnel Index. décimale : 629.8 Résumé : A combination of Euler parameter kinematics and Hamiltonian mechanics provides a rigid body dynamics model well suited for use in strongly nonlinear problems involving arbitrarily large rotations. The model is unconstrained, free of singularities, includes a general potential energy function and a minimum set of momentum variables, and takes an explicit state space form convenient for numerical implementation. The general formulation may be specialized to address particular applications, as illustrated in several three dimensional example problems.
Une combinaison de la cinématique de paramètre d'Euler et de la mécanique hamiltonienne fournit un modèle rigide de dynamique de corps bien convenu pour l'usage dans des problèmes fortement non-linéaires comportant arbitrairement de grandes rotations. Le modèle est sans contrainte, exempt des singularités, inclut une fonction potentielle générale d'énergie et un ensemble minimum de variables d'élan, et prend une forme explicite de l'espace d'état commode pour l'exécution numérique. La formulation générale peut être spécialisée pour adresser des applications particulières, comme illustré dans plusieurs problèmes tridimensionnels d'exemple.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 131-138 p.
Titre : Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction Titre original : Commande de Largeur d'Impulsion pour le Positionnement Précis des Systèmes Structurellement Flexibles Sujet à Stiction et à Frottement de Coulomb Type de document : texte imprimé Auteurs : Rathbun, David B., Auteur ; Berg, Martin C., Auteur ; Buffinton, Keith W. Article en page(s) : 131-138 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande de largeur d'impulsion Frottement mécanique FRottement de coulomb Système de boucle bloquée Index. décimale : 629.8 Résumé : Pulse width control refers to the use of a control law to determine the duration of fixed-height force pulses for point-to-point position control of a plant that is subject to mechanical friction, including stiction. The use of constant-gain pulse width control laws for precise positioning of structurally flexible plants subject to stiction and Coulomb friction is analyzed. It is shown that when the plant is a simple two-mass system subject to stiction and Coulomb friction, a position error limit cycle can result. Sufficient conditions for stability and self-sustained oscillation of this closed-loop system are derived. The sufficient conditions for stability are used to determine conditions on the plant parameters and the control gain that guarantee closed-loop stability and thus limit-cycle-free operation and zero steady-state position error. The analysis methods that are introduced are demonstrated in applications to the control of the position of the end-effector of an industrial robot.
La commande de largeur d'impulsion se rapporte à l'utilisation d'une loi de commande de déterminer la durée des impulsions à altitude fixe de force pour le point à la commande de position de point d'une usine qui est sujette au frottement mécanique, y compris le stiction. L'utilisation des lois constantes de commande de largeur d'impulsion de gain pour le positionnement précis des usines structurellement flexibles sujet au stiction et au frottement de coulomb est analysée. On lui montre que quand l'usine est sujette un système simple de la deux-masse au stiction et au frottement de coulomb, un cycle de limite d'erreur de position peut résulter. Des conditions suffisantes pour la stabilité et l'oscillation soutenue par art de l'auto-portrait de ce système de boucle bloquée sont dérivées. Les conditions suffisantes pour la stabilité sont employées pour déterminer des conditions sur les paramètres d'usine et le gain de commande qui garantissent la stabilité de boucle bloquée et limitent ainsi l'opération libre de cycle et mettent l'erreur à zéro de position d'état d'équilibre. Les méthodes d'analyse qui sont présentées sont démontrées dans les applications à la commande de la position du terminal d'un robot industriel.En ligne : david.rathbun@veribox.net, berg@u.washington.edu, buffintk@bucknell.edu [article] Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction = Commande de Largeur d'Impulsion pour le Positionnement Précis des Systèmes Structurellement Flexibles Sujet à Stiction et à Frottement de Coulomb [texte imprimé] / Rathbun, David B., Auteur ; Berg, Martin C., Auteur ; Buffinton, Keith W. . - 131-138 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 131-138 p.
Mots-clés : Commande de largeur d'impulsion Frottement mécanique FRottement de coulomb Système de boucle bloquée Index. décimale : 629.8 Résumé : Pulse width control refers to the use of a control law to determine the duration of fixed-height force pulses for point-to-point position control of a plant that is subject to mechanical friction, including stiction. The use of constant-gain pulse width control laws for precise positioning of structurally flexible plants subject to stiction and Coulomb friction is analyzed. It is shown that when the plant is a simple two-mass system subject to stiction and Coulomb friction, a position error limit cycle can result. Sufficient conditions for stability and self-sustained oscillation of this closed-loop system are derived. The sufficient conditions for stability are used to determine conditions on the plant parameters and the control gain that guarantee closed-loop stability and thus limit-cycle-free operation and zero steady-state position error. The analysis methods that are introduced are demonstrated in applications to the control of the position of the end-effector of an industrial robot.
La commande de largeur d'impulsion se rapporte à l'utilisation d'une loi de commande de déterminer la durée des impulsions à altitude fixe de force pour le point à la commande de position de point d'une usine qui est sujette au frottement mécanique, y compris le stiction. L'utilisation des lois constantes de commande de largeur d'impulsion de gain pour le positionnement précis des usines structurellement flexibles sujet au stiction et au frottement de coulomb est analysée. On lui montre que quand l'usine est sujette un système simple de la deux-masse au stiction et au frottement de coulomb, un cycle de limite d'erreur de position peut résulter. Des conditions suffisantes pour la stabilité et l'oscillation soutenue par art de l'auto-portrait de ce système de boucle bloquée sont dérivées. Les conditions suffisantes pour la stabilité sont employées pour déterminer des conditions sur les paramètres d'usine et le gain de commande qui garantissent la stabilité de boucle bloquée et limitent ainsi l'opération libre de cycle et mettent l'erreur à zéro de position d'état d'équilibre. Les méthodes d'analyse qui sont présentées sont démontrées dans les applications à la commande de la position du terminal d'un robot industriel.En ligne : david.rathbun@veribox.net, berg@u.washington.edu, buffintk@bucknell.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 139-143 p.
Titre : Piecewise-Linear-Gain Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction Titre original : Commande par morceaux linéaire de largeur d'impulsion de gain pour le Positionnement Précis des Systèmes Structurellement Flexibles Sujet à Stiction et à Frottement de Coulomb Type de document : texte imprimé Auteurs : Rathbun, David B., Auteur ; Berg, Martin C., Auteur ; Buffinton, Keith W. Article en page(s) : 139-143 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande de largeur d'impulsion FRottement mécanique Morceau linéaire de commande Index. décimale : 629.8 Résumé : Pulse width control refers to the use of a control law to determine the duration of fixed-height force pulses for point-to-point position control of a plant that is subject to mechanical friction, including stiction. A quantitative measure of the performance of a pulse width control system is introduced. Applications of this measure suggest that piecewise-linear-gain pulse width control laws will often provide better performance than constant-gain pulse width control laws. A method for designing piecewise-linear-gain pulse width control laws is introduced. The performance measure and piecewise-linear-gain control law design method are demonstrated in applications to the control of the position of the end-effector of an industrial robot.
La commande de largeur d'impulsion se rapporte à l'utilisation d'une loi de commande de déterminer la durée des impulsions à altitude fixe de force pour le point à la commande de position de point d'une usine qui est sujette au frottement mécanique, y compris le stiction. Une mesure quantitative de l'exécution d'un système de commande de largeur d'impulsion est présentée. Les applications de cette mesure suggèrent que les lois par morceaux linéaires de commande de largeur d'impulsion de gain fournissent souvent une meilleure exécution que des lois constantes de commande de largeur d'impulsion de gain. Une méthode pour concevoir des lois par morceaux linéaires de commande de largeur d'impulsion de gain est présentée. La mesure d'exécution et la méthode de conception par morceaux linéaire de loi de commande de gain sont démontrées dans les applications à la commande de la position du terminal d'un robot industriel.En ligne : david.rathbun@veribox.net, berg@u.washington.edu, buffintk@bucknell.edu [article] Piecewise-Linear-Gain Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction = Commande par morceaux linéaire de largeur d'impulsion de gain pour le Positionnement Précis des Systèmes Structurellement Flexibles Sujet à Stiction et à Frottement de Coulomb [texte imprimé] / Rathbun, David B., Auteur ; Berg, Martin C., Auteur ; Buffinton, Keith W. . - 139-143 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 139-143 p.
Mots-clés : Commande de largeur d'impulsion FRottement mécanique Morceau linéaire de commande Index. décimale : 629.8 Résumé : Pulse width control refers to the use of a control law to determine the duration of fixed-height force pulses for point-to-point position control of a plant that is subject to mechanical friction, including stiction. A quantitative measure of the performance of a pulse width control system is introduced. Applications of this measure suggest that piecewise-linear-gain pulse width control laws will often provide better performance than constant-gain pulse width control laws. A method for designing piecewise-linear-gain pulse width control laws is introduced. The performance measure and piecewise-linear-gain control law design method are demonstrated in applications to the control of the position of the end-effector of an industrial robot.
La commande de largeur d'impulsion se rapporte à l'utilisation d'une loi de commande de déterminer la durée des impulsions à altitude fixe de force pour le point à la commande de position de point d'une usine qui est sujette au frottement mécanique, y compris le stiction. Une mesure quantitative de l'exécution d'un système de commande de largeur d'impulsion est présentée. Les applications de cette mesure suggèrent que les lois par morceaux linéaires de commande de largeur d'impulsion de gain fournissent souvent une meilleure exécution que des lois constantes de commande de largeur d'impulsion de gain. Une méthode pour concevoir des lois par morceaux linéaires de commande de largeur d'impulsion de gain est présentée. La mesure d'exécution et la méthode de conception par morceaux linéaire de loi de commande de gain sont démontrées dans les applications à la commande de la position du terminal d'un robot industriel.En ligne : david.rathbun@veribox.net, berg@u.washington.edu, buffintk@bucknell.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 144-153 p.
Titre : A Hybrid Neural Network Approach for the Development of Friction Component Dynamic Model Titre original : Une Approche Hybride de Réseau Neurologique pour le Développement du Modèle Dynamique Composant de Frottement Type de document : texte imprimé Auteurs : Cao, M., Auteur ; Wang, K. W., Auteur ; Fujii, Y. ; Tobler, W. E. Article en page(s) : 144-153 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Réseau neurologique hybride Comportement d'enclenchement Frottement de transmission de véhicule Modèle conventionnel Index. décimale : 629.8 Résumé : In this research, a new hybrid neural network is developed to model engagement behaviors of automotive transmission wet friction component. Utilizing known first principles on the physics of engagement, special modules are created to estimate viscous torque and asperity contact torque as preprocessors to a two-layer neural network. Inside these modules, all the physical parameters are represented by neurons with various activation functions derived from first principles. These new features contribute to the improved performance and trainability over a conventional two-layer network model. Both the hybrid and conventional neural net models are trained and tested with experimental data collected from an SAE#2 test stand. The results show that the performance of the hybrid model is much superior to that of the conventional model. It successfully captures detailed characteristics of the friction component engagement torque as a function of time over a wide operating range.
Dans cette recherche, un nouveau réseau neurologique hybride est développé pour modeler des comportements d'enclenchement de composant humide de frottement de transmission des véhicules à moteur. Utilisant les premiers principes connus sur la physique de l'enclenchement, des modules spéciaux sont créés pour estimer le couple visqueux de contact de couple et d'aspérité comme préprocesseurs à un réseau neurologique de deux-couche. À l'intérieur de ces modules, tous paramètres physiques sont représentés par des neurones avec de diverses fonctions d'activation dérivées des premiers principes. Ces nouveaux dispositifs contribuent à l'exécution et au trainability améliorés au-dessus d'un modèle conventionnel de réseau de deux-couche. Les modèles nets neuraux hybrides et conventionnels sont formés et examinés avec des données expérimentales rassemblées d'un banc d'essai SAE#2. Les résultats prouvent que l'exécution du modèle hybride est beaucoup supérieure à celle du modèle conventionnel. Elle capture avec succès des caractéristiques détaillées du couple composant d'enclenchement de frottement en fonction du temps sur une plage large de fonctionnement.[article] A Hybrid Neural Network Approach for the Development of Friction Component Dynamic Model = Une Approche Hybride de Réseau Neurologique pour le Développement du Modèle Dynamique Composant de Frottement [texte imprimé] / Cao, M., Auteur ; Wang, K. W., Auteur ; Fujii, Y. ; Tobler, W. E. . - 144-153 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 144-153 p.
Mots-clés : Réseau neurologique hybride Comportement d'enclenchement Frottement de transmission de véhicule Modèle conventionnel Index. décimale : 629.8 Résumé : In this research, a new hybrid neural network is developed to model engagement behaviors of automotive transmission wet friction component. Utilizing known first principles on the physics of engagement, special modules are created to estimate viscous torque and asperity contact torque as preprocessors to a two-layer neural network. Inside these modules, all the physical parameters are represented by neurons with various activation functions derived from first principles. These new features contribute to the improved performance and trainability over a conventional two-layer network model. Both the hybrid and conventional neural net models are trained and tested with experimental data collected from an SAE#2 test stand. The results show that the performance of the hybrid model is much superior to that of the conventional model. It successfully captures detailed characteristics of the friction component engagement torque as a function of time over a wide operating range.
Dans cette recherche, un nouveau réseau neurologique hybride est développé pour modeler des comportements d'enclenchement de composant humide de frottement de transmission des véhicules à moteur. Utilisant les premiers principes connus sur la physique de l'enclenchement, des modules spéciaux sont créés pour estimer le couple visqueux de contact de couple et d'aspérité comme préprocesseurs à un réseau neurologique de deux-couche. À l'intérieur de ces modules, tous paramètres physiques sont représentés par des neurones avec de diverses fonctions d'activation dérivées des premiers principes. Ces nouveaux dispositifs contribuent à l'exécution et au trainability améliorés au-dessus d'un modèle conventionnel de réseau de deux-couche. Les modèles nets neuraux hybrides et conventionnels sont formés et examinés avec des données expérimentales rassemblées d'un banc d'essai SAE#2. Les résultats prouvent que l'exécution du modèle hybride est beaucoup supérieure à celle du modèle conventionnel. Elle capture avec succès des caractéristiques détaillées du couple composant d'enclenchement de frottement en fonction du temps sur une plage large de fonctionnement.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 154-161 p.
Titre : A Practical Robotic End-Effector for Grasping Postal Sacks Titre original : Un Terminal Robotique Pratique pour Saisir Postal Renvoie Type de document : texte imprimé Auteurs : H. Kazerooni, Auteur ; Foley, C., Auteur Article en page(s) : 154-161 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Terminal Robotique Manipulation matérielle Terminal prototype Commande de terminal Conception Résumé : This article describes a new class of end-effectors that can be used with robotic and material handling devices for grabbing and holding deformable objects with undefined shapes such as sacks and bags. These end-effectors can grab and hold filled sacks from any point on the sack and regardless of the sack orientation and position. The first prototype end-effector, designed for the U.S. Postal Service, has two rollers. The rollers are pushed toward each other by the force of a spring. When the rollers are powered to spin, the inward spinning of the rollers causes the sack material to be dragged in between the rollers due to the friction between the surfaces of the rollers and the sack material. The spring pushes the rollers toward each other with sufficient force to hold the sack material in place between the rollers. The end-effector described here has been evaluated and proven to be exceedingly effective in grabbing and holding postal sacks. This article describes the underlying principles of the design, grasp conditions and control of the end-effector.
Cet article décrit une nouvelle classe des terminaux qui peuvent être utilisés avec robotique et les dispositifs de manipulation matérielle pour saisir et tenir les objets deformable avec des formes non définies comme renvoie et met en sac. Ces terminaux peuvent saisir et la prise remplie renvoie de n'importe quel point sur le renvoyer et indépendamment de l'orientation et de la position de renvoyer. Le premier terminal de prototype, conçu pour le service postal des États-Unis, a deux rouleaux. Les rouleaux sont poussés vers l'un l'autre par la force d'un ressort. Quand les rouleaux sont actionnés pour tourner, la rotation centripète des rouleaux cause le matériel de renvoyer d'être traîné entre les rouleaux dus au frottement entre les surfaces des rouleaux et le matériel de renvoyer. Le ressort pousse les rouleaux vers l'un l'autre avec la suffisamment de force pour tenir le matériel de renvoyer en place entre les rouleaux. Le terminal décrit ici a été évalué et avéré excessivement efficace en saisissant et en jugeant postal renvoie. Cet article décrit les principes fondamentaux de la conception, des états de prise et la commande du terminal.En ligne : kazerooni@me.berkeley.edu [article] A Practical Robotic End-Effector for Grasping Postal Sacks = Un Terminal Robotique Pratique pour Saisir Postal Renvoie [texte imprimé] / H. Kazerooni, Auteur ; Foley, C., Auteur . - 154-161 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 154-161 p.
Mots-clés : Terminal Robotique Manipulation matérielle Terminal prototype Commande de terminal Conception Résumé : This article describes a new class of end-effectors that can be used with robotic and material handling devices for grabbing and holding deformable objects with undefined shapes such as sacks and bags. These end-effectors can grab and hold filled sacks from any point on the sack and regardless of the sack orientation and position. The first prototype end-effector, designed for the U.S. Postal Service, has two rollers. The rollers are pushed toward each other by the force of a spring. When the rollers are powered to spin, the inward spinning of the rollers causes the sack material to be dragged in between the rollers due to the friction between the surfaces of the rollers and the sack material. The spring pushes the rollers toward each other with sufficient force to hold the sack material in place between the rollers. The end-effector described here has been evaluated and proven to be exceedingly effective in grabbing and holding postal sacks. This article describes the underlying principles of the design, grasp conditions and control of the end-effector.
Cet article décrit une nouvelle classe des terminaux qui peuvent être utilisés avec robotique et les dispositifs de manipulation matérielle pour saisir et tenir les objets deformable avec des formes non définies comme renvoie et met en sac. Ces terminaux peuvent saisir et la prise remplie renvoie de n'importe quel point sur le renvoyer et indépendamment de l'orientation et de la position de renvoyer. Le premier terminal de prototype, conçu pour le service postal des États-Unis, a deux rouleaux. Les rouleaux sont poussés vers l'un l'autre par la force d'un ressort. Quand les rouleaux sont actionnés pour tourner, la rotation centripète des rouleaux cause le matériel de renvoyer d'être traîné entre les rouleaux dus au frottement entre les surfaces des rouleaux et le matériel de renvoyer. Le ressort pousse les rouleaux vers l'un l'autre avec la suffisamment de force pour tenir le matériel de renvoyer en place entre les rouleaux. Le terminal décrit ici a été évalué et avéré excessivement efficace en saisissant et en jugeant postal renvoie. Cet article décrit les principes fondamentaux de la conception, des états de prise et la commande du terminal.En ligne : kazerooni@me.berkeley.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 162-172 p.
Titre : Synchronizing Tracking Control for Flexible Joint Robots via Estimated State Feedback Titre original : Synchronisation Dépistant la Commande pour les Robots Communs Flexibles par l'Intermédiaire de la Rétroaction Estimée d'Etat Type de document : texte imprimé Auteurs : Rodriguez-Angeles, Alejandro, Auteur ; Nijmeijer, Henk, Auteur Article en page(s) : 162-172 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur de synchronisation Robot commun flexible Linéarisation de rétroaction Observateur non-linéaire Stabilité Boucle bloquée Système maitre-esclave Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, we propose a synchronization controller for flexible joint robots, which are interconnected in a master-slave scheme. The synchronization controller is based on feedback linearization and only requires measurements of the master and slave link positions, since the velocities and accelerations are estimated by means of model-based nonlinear observers. It is shown, using Lyapunov function based stability analysis, that the proposed synchronization controller yields local uniformly ultimately boundedness of the closed loop errors. A tuning gain procedure is presented. The results are supported by simulations in a one degree of freedom master-slave system.
En cet article, nous proposons un contrôleur de synchronisation pour les robots communs flexibles, qui sont reliés ensemble dans un arrangement maître-esclave. Le contrôleur de synchronisation est basé sur la linéarisation de rétroaction et exige seulement des mesures du maître et des positions slaves de lien, puisque les vitesses et les accélérations sont estimées au moyen d'observateurs non-linéaires basés par modèle. On lui montre, en utilisant l'analyse de stabilité basée par fonction de Lyapunov, que le boundedness proposé de gens du pays de rendements de contrôleur de synchronisation uniformément finalement des erreurs de boucle bloquée. Un procédé de accord de gain est présenté. Les résultats sont soutenus par des simulations dans un un degré de système maître-esclave de liberté.En ligne : A.Rodriguez@tue.nl [article] Synchronizing Tracking Control for Flexible Joint Robots via Estimated State Feedback = Synchronisation Dépistant la Commande pour les Robots Communs Flexibles par l'Intermédiaire de la Rétroaction Estimée d'Etat [texte imprimé] / Rodriguez-Angeles, Alejandro, Auteur ; Nijmeijer, Henk, Auteur . - 162-172 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 162-172 p.
Mots-clés : Contrôleur de synchronisation Robot commun flexible Linéarisation de rétroaction Observateur non-linéaire Stabilité Boucle bloquée Système maitre-esclave Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, we propose a synchronization controller for flexible joint robots, which are interconnected in a master-slave scheme. The synchronization controller is based on feedback linearization and only requires measurements of the master and slave link positions, since the velocities and accelerations are estimated by means of model-based nonlinear observers. It is shown, using Lyapunov function based stability analysis, that the proposed synchronization controller yields local uniformly ultimately boundedness of the closed loop errors. A tuning gain procedure is presented. The results are supported by simulations in a one degree of freedom master-slave system.
En cet article, nous proposons un contrôleur de synchronisation pour les robots communs flexibles, qui sont reliés ensemble dans un arrangement maître-esclave. Le contrôleur de synchronisation est basé sur la linéarisation de rétroaction et exige seulement des mesures du maître et des positions slaves de lien, puisque les vitesses et les accélérations sont estimées au moyen d'observateurs non-linéaires basés par modèle. On lui montre, en utilisant l'analyse de stabilité basée par fonction de Lyapunov, que le boundedness proposé de gens du pays de rendements de contrôleur de synchronisation uniformément finalement des erreurs de boucle bloquée. Un procédé de accord de gain est présenté. Les résultats sont soutenus par des simulations dans un un degré de système maître-esclave de liberté.En ligne : A.Rodriguez@tue.nl
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 173-186 p.
Titre : Shaped Time-Optimal Feedback Controllers for Flexible Structures Titre original : Contrôleurs Temps-Optimaux Formés de Rétroaction pour les Structures Flexibles Type de document : texte imprimé Auteurs : Pao, Lucy Y., Auteur ; La-Orpacharapan, Chanat, Auteur Article en page(s) : 173-186 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Servomécanisme Loi en circuit fermé Modèle flexible dominant Contrôleur Temps-optimal Vibration résiduelle Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper describes the design of closed-loop control laws for servomechanisms with one dominant flexible mode. An input shaping technique is employed to alter the rigid body phase-plane trajectory that is used in time-optimal servomechanisms. The resulting controllers lead to near time-optimal performance without unwanted residual vibrations. After the basic technique is outlined for a system with one undamped flexible mode, extensions are given considering different acceleration and deceleration capabilities, damping, and slew rate limits.
Cet article décrit la conception des lois en circuit fermé de commande pour des servomécanismes avec un mode flexible dominant. Une entrée formant la technique est utilisée pour changer la trajectoire rigide de phase-avion de corps qui est employée dans des servomécanismes temps-optimaux. Les contrôleurs résultants mènent à l'exécution temps-optimale proche sans vibrations résiduelles non désirées. Après que la technique de base soit décrite pour un système avec un mode flexible sec, des prolongements sont donnés considérant différentes possibilités d'accélération et de décélération, l'atténuation, et limites de taux de groupe.[article] Shaped Time-Optimal Feedback Controllers for Flexible Structures = Contrôleurs Temps-Optimaux Formés de Rétroaction pour les Structures Flexibles [texte imprimé] / Pao, Lucy Y., Auteur ; La-Orpacharapan, Chanat, Auteur . - 173-186 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 173-186 p.
Mots-clés : Servomécanisme Loi en circuit fermé Modèle flexible dominant Contrôleur Temps-optimal Vibration résiduelle Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper describes the design of closed-loop control laws for servomechanisms with one dominant flexible mode. An input shaping technique is employed to alter the rigid body phase-plane trajectory that is used in time-optimal servomechanisms. The resulting controllers lead to near time-optimal performance without unwanted residual vibrations. After the basic technique is outlined for a system with one undamped flexible mode, extensions are given considering different acceleration and deceleration capabilities, damping, and slew rate limits.
Cet article décrit la conception des lois en circuit fermé de commande pour des servomécanismes avec un mode flexible dominant. Une entrée formant la technique est utilisée pour changer la trajectoire rigide de phase-avion de corps qui est employée dans des servomécanismes temps-optimaux. Les contrôleurs résultants mènent à l'exécution temps-optimale proche sans vibrations résiduelles non désirées. Après que la technique de base soit décrite pour un système avec un mode flexible sec, des prolongements sont donnés considérant différentes possibilités d'accélération et de décélération, l'atténuation, et limites de taux de groupe.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 187-197 p.
Titre : Design and Control of Optimal Scan Trajectories: Scanning Tunneling Microscope Example Titre original : Conception et Commande de Trajectoire Optimale de Balayage : Exemple de Balayage de Microscope de Perçage d'un Tunnel Type de document : texte imprimé Auteurs : Perez, Hector, Auteur ; Qingze, Zou, Auteur ; Devasia, Santosh Article en page(s) : 187-197 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Conception optimale Trajectoire de balayage Microscope de perçage Trajectoire optimale Trajectoire de rendement Index. décimale : 629.8 Résumé : This article addresses the optimal (minimal input energy) design of scan trajectories, which is important in applications such as the imaging and manipulation of nano-scale surface phenomena using scanning tunneling microscopes (STM), MEMS-based micro-scanners, quick-return mechanisms and cams used in manufacturing, and general repeating processes. The contribution of this article is the systematic solution of the optimal scan-trajectory design problem. As opposed to existing techniques that require pre-specification of the desired output trajectory (such prespecifications can be ad hoc), the optimal output trajectory is found as a result of the proposed input-energy minimization approach. In this sense, the proposed approach leads to a systematic solution of the optimal output-trajectory-design problem. The proposed optimal scanning method is applied to an experimental scanning tunneling microscope; simulation and experimental results are presented to illustrate the efficacy of the proposed approach to design optimal scan-trajectories.
Cet article adresse la conception optimale (d'énergie minimale d'entrée) de la trajectoire de balayage, qui est importante dans les applications telles que la formation image et la manipulation de nano-mesurent les phénomènes extérieurs à l'aide des microscopes de perçage d'un tunnel de balayage (STM), les modules de balayage micro MEMS-basés, les mécanismes rapides et les cames de retour utilisés à la fabrication, et le général répétant des processus. La contribution de cet article est la solution systématique du problème optimal de conception de trajectoire de balayage. Par opposition aux techniques existantes qui exigent des pré-spécifications de la trajectoire désirée de rendement (de tels prespecifications peuvent être ad hoc), la trajectoire optimale de rendement est trouvée en raison de l'approche proposée de minimisation d'énergie d'entrée. Dans ce sens, l'approche proposée mène à une solution systématique du problème optimal de conception de trajectoire de rendement. La méthode optimale proposée de balayage est appliquée à un microscope expérimental de perçage d'un tunnel de balayage ; la simulation et les résultats expérimentaux sont présentés pour illustrer l'efficacité de l'approche proposée pour concevoir la trajectoire optimale de balayage.En ligne : hperez@upbbga.edu.co, qzouatuw@u.washington.edu, devasia@u.washington.edu [article] Design and Control of Optimal Scan Trajectories: Scanning Tunneling Microscope Example = Conception et Commande de Trajectoire Optimale de Balayage : Exemple de Balayage de Microscope de Perçage d'un Tunnel [texte imprimé] / Perez, Hector, Auteur ; Qingze, Zou, Auteur ; Devasia, Santosh . - 187-197 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 187-197 p.
Mots-clés : Conception optimale Trajectoire de balayage Microscope de perçage Trajectoire optimale Trajectoire de rendement Index. décimale : 629.8 Résumé : This article addresses the optimal (minimal input energy) design of scan trajectories, which is important in applications such as the imaging and manipulation of nano-scale surface phenomena using scanning tunneling microscopes (STM), MEMS-based micro-scanners, quick-return mechanisms and cams used in manufacturing, and general repeating processes. The contribution of this article is the systematic solution of the optimal scan-trajectory design problem. As opposed to existing techniques that require pre-specification of the desired output trajectory (such prespecifications can be ad hoc), the optimal output trajectory is found as a result of the proposed input-energy minimization approach. In this sense, the proposed approach leads to a systematic solution of the optimal output-trajectory-design problem. The proposed optimal scanning method is applied to an experimental scanning tunneling microscope; simulation and experimental results are presented to illustrate the efficacy of the proposed approach to design optimal scan-trajectories.
Cet article adresse la conception optimale (d'énergie minimale d'entrée) de la trajectoire de balayage, qui est importante dans les applications telles que la formation image et la manipulation de nano-mesurent les phénomènes extérieurs à l'aide des microscopes de perçage d'un tunnel de balayage (STM), les modules de balayage micro MEMS-basés, les mécanismes rapides et les cames de retour utilisés à la fabrication, et le général répétant des processus. La contribution de cet article est la solution systématique du problème optimal de conception de trajectoire de balayage. Par opposition aux techniques existantes qui exigent des pré-spécifications de la trajectoire désirée de rendement (de tels prespecifications peuvent être ad hoc), la trajectoire optimale de rendement est trouvée en raison de l'approche proposée de minimisation d'énergie d'entrée. Dans ce sens, l'approche proposée mène à une solution systématique du problème optimal de conception de trajectoire de rendement. La méthode optimale proposée de balayage est appliquée à un microscope expérimental de perçage d'un tunnel de balayage ; la simulation et les résultats expérimentaux sont présentés pour illustrer l'efficacité de l'approche proposée pour concevoir la trajectoire optimale de balayage.En ligne : hperez@upbbga.edu.co, qzouatuw@u.washington.edu, devasia@u.washington.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 198-201 p.
Titre : Remote Vibration Control for Flexible Beams Subject to Harmonic Disturbances Titre original : Commande à Distance de Vibration pour les Faisceaux Flexibles Sujet aux Perturbations Harmoniques Type de document : texte imprimé Auteurs : Wu, Shang-Teh, Auteur Article en page(s) : 198-201 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Algorithme réduit de commande Faisceau flexible dimensionnel Algorithme virtuel Stabilité Perturbation harmonique Index. décimale : 629.8 Résumé : A low-order control algorithm is developed to regulate an infinitely dimensional flexible beam subject to nondecaying, harmonic disturbances of known frequency. The control input is applied at the boundary while the output of concern is at the opposite end of the flexible structure. Only local displacement and velocity at the boundary are required in the control algorithm, which emulates the behavior of a set of mechanical spring, mass, and damper. A virtual spring is integrated with the structure flexibility to establish an internal model for the external disturbance. Such a virtual passive algorithm ensures stability in the presence of structural and parameter uncertainties. It is shown that, by properly choosing the control gains, the output tends to a standstill while the other parts of the system oscillate in such a way as to counteract the harmonic disturbance.
Un algorithme d'ordre réduit de commande est développé pour régler un faisceau flexible infiniment dimensionnel sujet à nondecaying, perturbations harmoniques de la fréquence connue. L'entrée de commande est appliquée à la frontière tandis que le rendement du souci est à l'extrémité opposée de la structure flexible. Seulement le déplacement et la vitesse locaux à la frontière sont exigés dans l'algorithme de commande, qui émule le comportement d'un ensemble de ressort, de masse, et d'amortisseur mécaniques. Un ressort virtuel est intégré avec la flexibilité de structure d'établir un modèle interne pour la perturbation externe. Un algorithme passif si virtuel assure la stabilité en présence des incertitudes structurales et de paramètre. On lui montre que, en choisissant correctement les gains de commande, le rendement tend à un arrêt tandis que les autres parties du système oscillent de façon à contrecarrer la perturbation harmonique.En ligne : wust@me.yuntech.edu.tw [article] Remote Vibration Control for Flexible Beams Subject to Harmonic Disturbances = Commande à Distance de Vibration pour les Faisceaux Flexibles Sujet aux Perturbations Harmoniques [texte imprimé] / Wu, Shang-Teh, Auteur . - 198-201 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 198-201 p.
Mots-clés : Algorithme réduit de commande Faisceau flexible dimensionnel Algorithme virtuel Stabilité Perturbation harmonique Index. décimale : 629.8 Résumé : A low-order control algorithm is developed to regulate an infinitely dimensional flexible beam subject to nondecaying, harmonic disturbances of known frequency. The control input is applied at the boundary while the output of concern is at the opposite end of the flexible structure. Only local displacement and velocity at the boundary are required in the control algorithm, which emulates the behavior of a set of mechanical spring, mass, and damper. A virtual spring is integrated with the structure flexibility to establish an internal model for the external disturbance. Such a virtual passive algorithm ensures stability in the presence of structural and parameter uncertainties. It is shown that, by properly choosing the control gains, the output tends to a standstill while the other parts of the system oscillate in such a way as to counteract the harmonic disturbance.
Un algorithme d'ordre réduit de commande est développé pour régler un faisceau flexible infiniment dimensionnel sujet à nondecaying, perturbations harmoniques de la fréquence connue. L'entrée de commande est appliquée à la frontière tandis que le rendement du souci est à l'extrémité opposée de la structure flexible. Seulement le déplacement et la vitesse locaux à la frontière sont exigés dans l'algorithme de commande, qui émule le comportement d'un ensemble de ressort, de masse, et d'amortisseur mécaniques. Un ressort virtuel est intégré avec la flexibilité de structure d'établir un modèle interne pour la perturbation externe. Un algorithme passif si virtuel assure la stabilité en présence des incertitudes structurales et de paramètre. On lui montre que, en choisissant correctement les gains de commande, le rendement tend à un arrêt tandis que les autres parties du système oscillent de façon à contrecarrer la perturbation harmonique.En ligne : wust@me.yuntech.edu.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 201-205 p.
Titre : A New Approach to Delay-Dependent H[infinity] Control of Linear State-Delayed Systems Titre original : Une Nouvelle Approche à la Commande Retarder-Dépendante de H [infini] des Systèmes État-Retardés Linéaires Type de document : texte imprimé Auteurs : Wang, De-Jin, Auteur Article en page(s) : 201-205 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Time-delay system Système à temps retardé Delay-dependent criterion critère Retarder-dépendant H[infinity] control Linear matrix inquality Inégalité linéaire de matrice Index. décimale : 629.8 Résumé : An alternative delay-dependent H[infinity] controller design is proposed for linear, continuous, time-invariant systems with unknown state delay. The resulting delay-dependent H[infinity] control criterion is obtained in terms of Park's inequality for bounding cross term. The H[infinity] controller determined by a convex optimization algorithm with linear matrix inequality (LMI) constraints, guarantees the asymptotic stability of the closed-loop systems and reduces the effect of the disturbance input on the controlled output to within a prescribed level. A numerical example illustrates the effectiveness of our method.
On propose une conception retarder-dépendante alternative de contrôleur de H [infini] pour les systèmes linéaires, continus, temps-invariables avec l'état inconnu retardent. Le critère retarder-dépendant résultant de commande de H [infini] est obtenu en termes d'inégalité du parc pour bondir la limite en travers. Le contrôleur de H [infini] déterminé par un algorithme convexe d'optimisation avec des contraintes linéaires de l'inégalité de matrice (LMI), garanties la stabilité asymptotique des systèmes en circuit fermé et ramène l'effet de l'entrée de perturbation sur le rendement commandé en dedans à un niveau prescrit. Un exemple numérique illustre l'efficacité de notre méthode.En ligne : wdejin56@yahoo.com [article] A New Approach to Delay-Dependent H[infinity] Control of Linear State-Delayed Systems = Une Nouvelle Approche à la Commande Retarder-Dépendante de H [infini] des Systèmes État-Retardés Linéaires [texte imprimé] / Wang, De-Jin, Auteur . - 201-205 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 201-205 p.
Mots-clés : Time-delay system Système à temps retardé Delay-dependent criterion critère Retarder-dépendant H[infinity] control Linear matrix inquality Inégalité linéaire de matrice Index. décimale : 629.8 Résumé : An alternative delay-dependent H[infinity] controller design is proposed for linear, continuous, time-invariant systems with unknown state delay. The resulting delay-dependent H[infinity] control criterion is obtained in terms of Park's inequality for bounding cross term. The H[infinity] controller determined by a convex optimization algorithm with linear matrix inequality (LMI) constraints, guarantees the asymptotic stability of the closed-loop systems and reduces the effect of the disturbance input on the controlled output to within a prescribed level. A numerical example illustrates the effectiveness of our method.
On propose une conception retarder-dépendante alternative de contrôleur de H [infini] pour les systèmes linéaires, continus, temps-invariables avec l'état inconnu retardent. Le critère retarder-dépendant résultant de commande de H [infini] est obtenu en termes d'inégalité du parc pour bondir la limite en travers. Le contrôleur de H [infini] déterminé par un algorithme convexe d'optimisation avec des contraintes linéaires de l'inégalité de matrice (LMI), garanties la stabilité asymptotique des systèmes en circuit fermé et ramène l'effet de l'entrée de perturbation sur le rendement commandé en dedans à un niveau prescrit. Un exemple numérique illustre l'efficacité de notre méthode.En ligne : wdejin56@yahoo.com
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 205-210 p.
Titre : On Zeros of Discrete-Time Models for Collocated Mass-Damper-Spring Systems Titre original : Sur des Zéros de Modèles de Temps Discret pour les Systèmes Colloqués de Masse-Amortisseur-Ressort Type de document : texte imprimé Auteurs : Ishitobi, Mitsuaki, Auteur ; Liang, Shan, Auteur Article en page(s) : 205-210 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système de temps continu Zéro-ordre Système colloqué de masse-amortisseur-ressort Comportement asymptotique de zéro Expression linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : When a continuous-time system is discretized using the zero-order hold, there is no simple relation which shows how the zeros of the continuous-time system are transformed by sampling. In this paper, for a discrete-time model of a collocated mass-damper-spring system, the asymptotic behavior of the zeros is analyzed with respect to the sampling period and the linear approximate expressions are given. In addition, the linear approximate expressions lead to a sufficient condition for all the zeros of the discrete-time model to lie inside the unit circle for sufficiently small sampling periods. The sufficient condition is satisfied when a damping matrix is positive definite. Moreover, an example is shown to illustrate the validity of the linear approximations. Finally, a comment for a noncollocated system is presented.
Quand un système de continu-temps est discrétisé en utilisant la prise de zéro-ordre, il n'y a aucune relation simple qui montre comment les zéros du système de continu-temps sont transformés par le prélèvement. En cet article, un modèle de temps discret d'un système colloqué de masse-amortisseur-ressort, le comportement asymptotique des zéros est analysé en ce qui concerne la période de prélèvement et les expressions approximatives linéaires sont données. En outre, les expressions approximatives linéaires mènent à un état suffisant pour tous zéros du modèle de temps discret au mensonge à l'intérieur du cercle d'unité pendant des périodes de prélèvement suffisamment petites. La condition suffisante est satisfaite quand une matrice de atténuation est définie positif. D'ailleurs, un exemple est montré pour illustrer la validité des approximations linéaires. En conclusion, un commentaire pour a noncollocated le système est présenté.En ligne : mishi@kumamoto-u.ac.jp [article] On Zeros of Discrete-Time Models for Collocated Mass-Damper-Spring Systems = Sur des Zéros de Modèles de Temps Discret pour les Systèmes Colloqués de Masse-Amortisseur-Ressort [texte imprimé] / Ishitobi, Mitsuaki, Auteur ; Liang, Shan, Auteur . - 205-210 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 205-210 p.
Mots-clés : Système de temps continu Zéro-ordre Système colloqué de masse-amortisseur-ressort Comportement asymptotique de zéro Expression linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : When a continuous-time system is discretized using the zero-order hold, there is no simple relation which shows how the zeros of the continuous-time system are transformed by sampling. In this paper, for a discrete-time model of a collocated mass-damper-spring system, the asymptotic behavior of the zeros is analyzed with respect to the sampling period and the linear approximate expressions are given. In addition, the linear approximate expressions lead to a sufficient condition for all the zeros of the discrete-time model to lie inside the unit circle for sufficiently small sampling periods. The sufficient condition is satisfied when a damping matrix is positive definite. Moreover, an example is shown to illustrate the validity of the linear approximations. Finally, a comment for a noncollocated system is presented.
Quand un système de continu-temps est discrétisé en utilisant la prise de zéro-ordre, il n'y a aucune relation simple qui montre comment les zéros du système de continu-temps sont transformés par le prélèvement. En cet article, un modèle de temps discret d'un système colloqué de masse-amortisseur-ressort, le comportement asymptotique des zéros est analysé en ce qui concerne la période de prélèvement et les expressions approximatives linéaires sont données. En outre, les expressions approximatives linéaires mènent à un état suffisant pour tous zéros du modèle de temps discret au mensonge à l'intérieur du cercle d'unité pendant des périodes de prélèvement suffisamment petites. La condition suffisante est satisfaite quand une matrice de atténuation est définie positif. D'ailleurs, un exemple est montré pour illustrer la validité des approximations linéaires. En conclusion, un commentaire pour a noncollocated le système est présenté.En ligne : mishi@kumamoto-u.ac.jp
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 210-214 p.
Titre : Reference Command Shaping Using Specified-Negative-Amplitude Input Shapers for Vibration Reduction Titre original : Commande de Référence Formant en Utilisant l'Entrée Shapers d'Indiquer-Négatif-Amplitude pour la Réduction de Vibration Type de document : texte imprimé Auteurs : Singhose, Wiliam, Auteur ; Biediger, Erika Ooten, Auteur ; Chen, Ye-Hwa ; Mills, Bart, Auteur Article en page(s) : 210-214 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vibration résiduelle Commande de référence Impulsion négative TEmps de montée Réduction de vibration Index. décimale : 629.8 Résumé : Residual vibrations can be greatly reduced by using specially-shaped reference command signals. Input shaping is one such technique that reduces vibration by convolving a sequence of impulses with any desired reference command. Several types of useful impulse sequences have been developed. Most of these have contained only positively valued impulses. However, rise time can be improved by using some negative impulses in the sequence. Unfortunately, the use of negative impulses can excite unmodeled high modes. A new type of impulse sequence containing negative impulses is proposed. These sequences are designed to fill the performance gap between all-positive impulse sequences and the negative sequences previously developed. A proof governing the worst case scenario provides an upper bound on high-mode excitation. The resulting class of impulse sequences allows the designer to make a precise trade off between rise time and vibration reduction.
Des vibrations résiduelles peuvent être considérablement réduites en employant les signaux spécial-formés de commande de référence. La formation d'entrée est une telle technique qui réduit la vibration par convolving un ordre des impulsions avec n'importe quelle commande désirée de référence. Plusieurs types d'ordres utiles d'impulsion ont été développés. Les la plupart de ces derniers ont contenu seulement des impulsions franchement évaluées. Cependant, le temps de montée peut être amélioré en employant quelques impulsions négatives dans l'ordre. Malheureusement, l'utilisation des impulsions négatives peut exciter unmodeled des modes élevés. On propose un nouveau type d'ordre d'impulsion contenant des impulsions négatives. Ces ordres sont conçus pour remplir espace d'exécution entre les ordres tout-positifs d'impulsion et les ordres négatifs précédemment développés. Une preuve régissant le scénario des cas les pires fournit une limite supérieure sur l'excitation de haut-mode. La classe résultante des ordres d'impulsion permet au concepteur de faire une différence précise entre le temps de montée et la réduction de vibration.[article] Reference Command Shaping Using Specified-Negative-Amplitude Input Shapers for Vibration Reduction = Commande de Référence Formant en Utilisant l'Entrée Shapers d'Indiquer-Négatif-Amplitude pour la Réduction de Vibration [texte imprimé] / Singhose, Wiliam, Auteur ; Biediger, Erika Ooten, Auteur ; Chen, Ye-Hwa ; Mills, Bart, Auteur . - 210-214 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 210-214 p.
Mots-clés : Vibration résiduelle Commande de référence Impulsion négative TEmps de montée Réduction de vibration Index. décimale : 629.8 Résumé : Residual vibrations can be greatly reduced by using specially-shaped reference command signals. Input shaping is one such technique that reduces vibration by convolving a sequence of impulses with any desired reference command. Several types of useful impulse sequences have been developed. Most of these have contained only positively valued impulses. However, rise time can be improved by using some negative impulses in the sequence. Unfortunately, the use of negative impulses can excite unmodeled high modes. A new type of impulse sequence containing negative impulses is proposed. These sequences are designed to fill the performance gap between all-positive impulse sequences and the negative sequences previously developed. A proof governing the worst case scenario provides an upper bound on high-mode excitation. The resulting class of impulse sequences allows the designer to make a precise trade off between rise time and vibration reduction.
Des vibrations résiduelles peuvent être considérablement réduites en employant les signaux spécial-formés de commande de référence. La formation d'entrée est une telle technique qui réduit la vibration par convolving un ordre des impulsions avec n'importe quelle commande désirée de référence. Plusieurs types d'ordres utiles d'impulsion ont été développés. Les la plupart de ces derniers ont contenu seulement des impulsions franchement évaluées. Cependant, le temps de montée peut être amélioré en employant quelques impulsions négatives dans l'ordre. Malheureusement, l'utilisation des impulsions négatives peut exciter unmodeled des modes élevés. On propose un nouveau type d'ordre d'impulsion contenant des impulsions négatives. Ces ordres sont conçus pour remplir espace d'exécution entre les ordres tout-positifs d'impulsion et les ordres négatifs précédemment développés. Une preuve régissant le scénario des cas les pires fournit une limite supérieure sur l'excitation de haut-mode. La classe résultante des ordres d'impulsion permet au concepteur de faire une différence précise entre le temps de montée et la réduction de vibration.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 215-219 p.
Titre : Jerk Limited Input Shapers Titre original : Entrée Limitée Shapers de Secousse Type de document : texte imprimé Auteurs : Singh, Tarunraj, Auteur Article en page(s) : 215-219 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Façonneur d'entrée limité par secousse Système sec Intégrateur à un filre à retard de temps Index. décimale : 629.8 Résumé : The focus of this paper is on the design of jerk limited input shapers (time-delay filters). Closed form solutions for the jerk limited time-delay filter for undamped systems is derived followed by the formulation of the problem for damped systems. Since the jerk limited filter involves concatenating an integrator to a time-delay filter, a general filter design technique is proposed where smoothing of the shaped input can be achieved by concatenating transfer functions of first order, harmonic systems, etc.
Le centre de cet article est sur la conception des façonneurs d'entrée limités par secousse (filtres à retard de temps). Les solutions de forme close pour la secousse le filtre qu'à retard de temps limité pour les systèmes secs est dérivé ont suivi de la formulation du problème pour les systèmes atténués. Depuis la secousse on propose le filtre limité implique d'enchaîner un intégrateur à un filtre à retard de temps, une technique de conception générale de filtre où lisser de l'entrée formée peut être réalisé en enchaînant des fonctions de transfert du premier ordre, des systèmes harmoniques, etc.[article] Jerk Limited Input Shapers = Entrée Limitée Shapers de Secousse [texte imprimé] / Singh, Tarunraj, Auteur . - 215-219 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 215-219 p.
Mots-clés : Façonneur d'entrée limité par secousse Système sec Intégrateur à un filre à retard de temps Index. décimale : 629.8 Résumé : The focus of this paper is on the design of jerk limited input shapers (time-delay filters). Closed form solutions for the jerk limited time-delay filter for undamped systems is derived followed by the formulation of the problem for damped systems. Since the jerk limited filter involves concatenating an integrator to a time-delay filter, a general filter design technique is proposed where smoothing of the shaped input can be achieved by concatenating transfer functions of first order, harmonic systems, etc.
Le centre de cet article est sur la conception des façonneurs d'entrée limités par secousse (filtres à retard de temps). Les solutions de forme close pour la secousse le filtre qu'à retard de temps limité pour les systèmes secs est dérivé ont suivi de la formulation du problème pour les systèmes atténués. Depuis la secousse on propose le filtre limité implique d'enchaîner un intégrateur à un filtre à retard de temps, une technique de conception générale de filtre où lisser de l'entrée formée peut être réalisé en enchaînant des fonctions de transfert du premier ordre, des systèmes harmoniques, etc.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 219-223 p.
Titre : Extended Influence Coefficient Method for Rotor Active Balancing During Acceleration Titre original : Méthode Prolongée de Coefficient d'Influence pour l'Equilibrage Actif de Rotor Pendant l'Accélération Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhou, Shiyu, Auteur ; Ni, Jun ; Jianjun, Shi ; Kwang-Keun, Shin ; Dyer, Stephen W., Auteur Article en page(s) : 219-223 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vibration induite par déséquilibre Machinerie tournant Système de rotor Vibration résonante Méthode d'équilibrage active Compensateur électromagnétique Résumé : Imbalance-induced vibration of rotating machineries is an important factor limiting the performance and fatigue life of a rotor system. Particularly, the severe resonant vibration of a rotor when it passes through its critical speeds could damage the rotor system. To avoid this peak vibration, this paper presents an active balancing method to offset the imbalance of the rotor system during acceleration by using an electromagnetic balancer. In this method, "instantaneous" influence coefficients at different speeds are obtained and stored in a look-up table. Then, a gain scheduling strategy is adopted to suppress the imbalance-induced vibration during acceleration based on the "instantaneous" influence coefficient table. A comprehensive testbed is built to validate this scheme, and the validation results are presented.
La vibration induite par déséquilibre des machineries tournants est un facteur important limitant la vie d'exécution et de fatigue d'un système de rotor. En particulier, la vibration résonnante grave d'un rotor quand elle traverse ses vitesses critiques pourrait endommager le système de rotor. Pour éviter cette vibration maximale, cet article présente une méthode d'équilibrage active pour excentrer le déséquilibre du système de rotor pendant l'accélération en utilisant un compensateur électromagnétique. Dans cette méthode, des coefficients « instantanés » d'influence à différentes vitesses sont obtenus et stockés dans un regard vers le haut de table. Puis, une stratégie de établissement du programme de gain est adoptée pour supprimer la vibration induite par déséquilibre pendant l'accélération basée sur la table « instantanée » de coefficient d'influence. Un banc d'essai complet est construit pour valider cet arrangement, et les résultats de validation sont présentés.[article] Extended Influence Coefficient Method for Rotor Active Balancing During Acceleration = Méthode Prolongée de Coefficient d'Influence pour l'Equilibrage Actif de Rotor Pendant l'Accélération [texte imprimé] / Zhou, Shiyu, Auteur ; Ni, Jun ; Jianjun, Shi ; Kwang-Keun, Shin ; Dyer, Stephen W., Auteur . - 219-223 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 219-223 p.
Mots-clés : Vibration induite par déséquilibre Machinerie tournant Système de rotor Vibration résonante Méthode d'équilibrage active Compensateur électromagnétique Résumé : Imbalance-induced vibration of rotating machineries is an important factor limiting the performance and fatigue life of a rotor system. Particularly, the severe resonant vibration of a rotor when it passes through its critical speeds could damage the rotor system. To avoid this peak vibration, this paper presents an active balancing method to offset the imbalance of the rotor system during acceleration by using an electromagnetic balancer. In this method, "instantaneous" influence coefficients at different speeds are obtained and stored in a look-up table. Then, a gain scheduling strategy is adopted to suppress the imbalance-induced vibration during acceleration based on the "instantaneous" influence coefficient table. A comprehensive testbed is built to validate this scheme, and the validation results are presented.
La vibration induite par déséquilibre des machineries tournants est un facteur important limitant la vie d'exécution et de fatigue d'un système de rotor. En particulier, la vibration résonnante grave d'un rotor quand elle traverse ses vitesses critiques pourrait endommager le système de rotor. Pour éviter cette vibration maximale, cet article présente une méthode d'équilibrage active pour excentrer le déséquilibre du système de rotor pendant l'accélération en utilisant un compensateur électromagnétique. Dans cette méthode, des coefficients « instantanés » d'influence à différentes vitesses sont obtenus et stockés dans un regard vers le haut de table. Puis, une stratégie de établissement du programme de gain est adoptée pour supprimer la vibration induite par déséquilibre pendant l'accélération basée sur la table « instantanée » de coefficient d'influence. Un banc d'essai complet est construit pour valider cet arrangement, et les résultats de validation sont présentés.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 224-229 p.
Titre : A Performance Enhancement Scheme for Robust Repetitive Control System Titre original : Arrangement de Perfectionnement d'Exécution pour le Système de Commande Réitéré Robuste Type de document : texte imprimé Auteurs : Byung-Sub, Kim, Auteur ; Tsu-Chin, Tsao, Auteur Article en page(s) : 224-229 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système de commade réitéré numérique Structure passe-bas de filtre Générateur de signal Stabilité robuste Exécution robuste Sensibilité Déclancheur électrohydraulique Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a method for enhancing the performance of a digital repetitive control system. The performance at the fundamental frequency and its harmonics of repetitive exogenous signals is improved by applying a modified low-pass q(z,z–1) filter structure in the repetitive signal generator of the internal model. Stability and robust performance is achieved through µ-synthesis. The modified low-pass filter is motivated by the attempt to reduce the sensitivity function by squaring it. The magnitude of the sensitivity function is substantially reduced at the periodic reference frequencies since the value is already much less than unity. The proposed approach is demonstrated by its implementation on an electrohydraulic actuator for tracking periodic cam-like profiles.
Cet article présente une méthode pour augmenter l'exécution d'un système de commande réitéré numérique. L'exécution à la fréquence fondamentale et à ses harmoniques des signaux exogènes réitérés est améliorée en appliquant une structure passe-bas modifiée de filtre de q (z, z-1) dans le générateur de signal réitéré du modèle interne. La stabilité et l'exécution robuste est réalisée par la µ-synthèse. Le filtre passe-bas modifié est motivé par la tentative de réduire la fonction de sensibilité en l'ajustant. L'importance de la fonction de sensibilité est sensiblement réduite aux fréquences périodiques de référence puisque la valeur est déjà beaucoup moins que l'unité. L'approche proposée est démontrée par son exécution sur un déclencheur électrohydraulique pour dépister périodique came-comme des profils.En ligne : bkim@kimm.re.kr, ttsao@seas.ucla.edu [article] A Performance Enhancement Scheme for Robust Repetitive Control System = Arrangement de Perfectionnement d'Exécution pour le Système de Commande Réitéré Robuste [texte imprimé] / Byung-Sub, Kim, Auteur ; Tsu-Chin, Tsao, Auteur . - 224-229 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 224-229 p.
Mots-clés : Système de commade réitéré numérique Structure passe-bas de filtre Générateur de signal Stabilité robuste Exécution robuste Sensibilité Déclancheur électrohydraulique Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a method for enhancing the performance of a digital repetitive control system. The performance at the fundamental frequency and its harmonics of repetitive exogenous signals is improved by applying a modified low-pass q(z,z–1) filter structure in the repetitive signal generator of the internal model. Stability and robust performance is achieved through µ-synthesis. The modified low-pass filter is motivated by the attempt to reduce the sensitivity function by squaring it. The magnitude of the sensitivity function is substantially reduced at the periodic reference frequencies since the value is already much less than unity. The proposed approach is demonstrated by its implementation on an electrohydraulic actuator for tracking periodic cam-like profiles.
Cet article présente une méthode pour augmenter l'exécution d'un système de commande réitéré numérique. L'exécution à la fréquence fondamentale et à ses harmoniques des signaux exogènes réitérés est améliorée en appliquant une structure passe-bas modifiée de filtre de q (z, z-1) dans le générateur de signal réitéré du modèle interne. La stabilité et l'exécution robuste est réalisée par la µ-synthèse. Le filtre passe-bas modifié est motivé par la tentative de réduire la fonction de sensibilité en l'ajustant. L'importance de la fonction de sensibilité est sensiblement réduite aux fréquences périodiques de référence puisque la valeur est déjà beaucoup moins que l'unité. L'approche proposée est démontrée par son exécution sur un déclencheur électrohydraulique pour dépister périodique came-comme des profils.En ligne : bkim@kimm.re.kr, ttsao@seas.ucla.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 229-235 p.
Titre : Robust Adaptive Control of Nonlinear Output Feedback Systems Under Disturbances With Unknown Bounds Titre original : Commande Adaptative Robuste des Systèmes Non-Linéaires de Rétroaction de Rendement Sous des Perturbations avec les Limites Inconnues Type de document : texte imprimé Auteurs : Kim, Dong H., Auteur ; Wang, Hua O., Auteur ; Hai-Won, Yang Article en page(s) : 229-235 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur adaptif robuste Système non-linéaire Rétroaction d'état Rétroaction de rendement Contrôleur Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper describes a systematic procedure to design robust adaptive controllers for a class of nonlinear systems with unknown functions of unknown bounds based on backstepping and sliding mode techniques. These unknown functions can be unmodeled system nonlinearities, uncertainties and disturbances with unknown bounds. Both state feedback and output feedback designs are addressed. In the design procedure, the upper bounds of the unknown functions are estimated using an adaptation strategy, and the estimates are used to design stabilizing functions and control inputs based on the backstepping design methodology. The proposed controllers guarantee that the tracking errors converge to a residual set close to zero exponentially for both state feedback and output feedback designs, while maintaining the boundedness of all other variables.
Cet article décrit un procédé systématique pour concevoir les contrôleurs adaptatifs robustes pour une classe des systèmes non-linéaires avec des fonctions inconnues des limites inconnues basées sur des techniques backstepping et coulissantes de mode. Ces fonctions inconnues peuvent être unmodeled des non-linéarités, des incertitudes et des perturbations de système avec les limites inconnues. Des conceptions de rétroaction d'état et de rétroaction de rendement sont adressées. Du procédé de conception, les limites supérieures des fonctions inconnues sont estimées en utilisant une stratégie d'adaptation, et les évaluations sont employées pour concevoir des fonctions et des entrées stabilisantes de commande basées sur la méthodologie de conception backstepping. Les contrôleurs proposés garantissent que les erreurs de cheminement convergent à un ensemble résiduel de près de zéro exponentiellement pour des conceptions de rétroaction d'état et de rétroaction de rendement, tout en maintenant le boundedness de toutes autres variables.En ligne : donghun@bu.edu, wangh@bu.edu, hwyang@hanyang.ac.kr [article] Robust Adaptive Control of Nonlinear Output Feedback Systems Under Disturbances With Unknown Bounds = Commande Adaptative Robuste des Systèmes Non-Linéaires de Rétroaction de Rendement Sous des Perturbations avec les Limites Inconnues [texte imprimé] / Kim, Dong H., Auteur ; Wang, Hua O., Auteur ; Hai-Won, Yang . - 229-235 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 229-235 p.
Mots-clés : Contrôleur adaptif robuste Système non-linéaire Rétroaction d'état Rétroaction de rendement Contrôleur Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper describes a systematic procedure to design robust adaptive controllers for a class of nonlinear systems with unknown functions of unknown bounds based on backstepping and sliding mode techniques. These unknown functions can be unmodeled system nonlinearities, uncertainties and disturbances with unknown bounds. Both state feedback and output feedback designs are addressed. In the design procedure, the upper bounds of the unknown functions are estimated using an adaptation strategy, and the estimates are used to design stabilizing functions and control inputs based on the backstepping design methodology. The proposed controllers guarantee that the tracking errors converge to a residual set close to zero exponentially for both state feedback and output feedback designs, while maintaining the boundedness of all other variables.
Cet article décrit un procédé systématique pour concevoir les contrôleurs adaptatifs robustes pour une classe des systèmes non-linéaires avec des fonctions inconnues des limites inconnues basées sur des techniques backstepping et coulissantes de mode. Ces fonctions inconnues peuvent être unmodeled des non-linéarités, des incertitudes et des perturbations de système avec les limites inconnues. Des conceptions de rétroaction d'état et de rétroaction de rendement sont adressées. Du procédé de conception, les limites supérieures des fonctions inconnues sont estimées en utilisant une stratégie d'adaptation, et les évaluations sont employées pour concevoir des fonctions et des entrées stabilisantes de commande basées sur la méthodologie de conception backstepping. Les contrôleurs proposés garantissent que les erreurs de cheminement convergent à un ensemble résiduel de près de zéro exponentiellement pour des conceptions de rétroaction d'état et de rétroaction de rendement, tout en maintenant le boundedness de toutes autres variables.En ligne : donghun@bu.edu, wangh@bu.edu, hwyang@hanyang.ac.kr
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 235-238 p.
Titre : Precision Control of a Piezoceramic Actuator Using Neural Networks Titre original : Commande de Précision d'un Déclencheur de Piezoceramic en Utilisant les Réseaux Neurologiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Kung, Ying-Shieh, Auteur ; Rong-Fong, Fung, Auteur Article en page(s) : 235-238 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur feedforward Contrôleur de rétroaction Déclancheur piézocéramic Hystérésis Réseau neurologique Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, a control method combining the feedforward and feedback controllers is proposed to precisely control the dynamic performance of the piezoceramic actuator (PA). In the feedforward controller design, the hysteresis nonlinearity of the PA is modeled by using Preisach model first. Then a database of switching input/output values and a neural networks architecture treated as the inverse function of Preisach model are utilized in the feedforward controller. In the feedback controller design, a PI controller is used to regulate the output error. Finally, some experimental results are validated the excellent tracking performances of the proposed controller.
En cet article, on propose une méthode de contrôle combinant les contrôleurs de feedforward et de rétroaction pour commander avec précision l'exécution dynamique du déclencheur piezoceramic (PA). Dans la conception de contrôleur de feedforward, la non-linéarité d'hystérésis de la PA est modelée en employant le modèle de Preisach d'abord. Puis une base de données des valeurs d'entrée-sortie de commutation et une architecture de réseaux neurologiques traitées comme fonction inverse de modèle de Preisach sont utilisées dans le contrôleur de feedforward. Dans la conception de contrôleur de rétroaction, un contrôleur de pi est employé pour régler l'erreur de rendement. En conclusion, quelques résultats expérimentaux sont validés les excellentes exécutions de cheminement du contrôleur proposé.[article] Precision Control of a Piezoceramic Actuator Using Neural Networks = Commande de Précision d'un Déclencheur de Piezoceramic en Utilisant les Réseaux Neurologiques [texte imprimé] / Kung, Ying-Shieh, Auteur ; Rong-Fong, Fung, Auteur . - 235-238 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 235-238 p.
Mots-clés : Contrôleur feedforward Contrôleur de rétroaction Déclancheur piézocéramic Hystérésis Réseau neurologique Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, a control method combining the feedforward and feedback controllers is proposed to precisely control the dynamic performance of the piezoceramic actuator (PA). In the feedforward controller design, the hysteresis nonlinearity of the PA is modeled by using Preisach model first. Then a database of switching input/output values and a neural networks architecture treated as the inverse function of Preisach model are utilized in the feedforward controller. In the feedback controller design, a PI controller is used to regulate the output error. Finally, some experimental results are validated the excellent tracking performances of the proposed controller.
En cet article, on propose une méthode de contrôle combinant les contrôleurs de feedforward et de rétroaction pour commander avec précision l'exécution dynamique du déclencheur piezoceramic (PA). Dans la conception de contrôleur de feedforward, la non-linéarité d'hystérésis de la PA est modelée en employant le modèle de Preisach d'abord. Puis une base de données des valeurs d'entrée-sortie de commutation et une architecture de réseaux neurologiques traitées comme fonction inverse de modèle de Preisach sont utilisées dans le contrôleur de feedforward. Dans la conception de contrôleur de rétroaction, un contrôleur de pi est employé pour régler l'erreur de rendement. En conclusion, quelques résultats expérimentaux sont validés les excellentes exécutions de cheminement du contrôleur proposé.
Exemplaires
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