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Ajouter le résultat dans votre panierNonlinear Active Cancellation of the Parametric Resonance in a Magnetically Levitated Body / Yabuno, Hiroshi in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 433-442 p.
Titre : Nonlinear Active Cancellation of the Parametric Resonance in a Magnetically Levitated Body Titre original : Annulation Active Non-Linéaire de la Résonance Paramétrique dans un Corps par Magnétisme Fait de la Lévitation Type de document : texte imprimé Auteurs : Yabuno, Hiroshi, Auteur ; Kanda, Ryo, Auteur ; Lacarbonara, Walter ; Aoshima, Nobuharu, Auteur Article en page(s) : 433-442 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Résonance paramétrique Stabilisation Lévitation Effet non-linéaire Inertie Amortisseur Energie autoparamétrique Mode vibratoire linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : An active control strategy for the stabilization of parametric resonance in a magnetically levitated body is proposed. The characteristic feature of the strategy is the exploitation of the nonlinear effect of the inertial force associated with the motion of a pendulum-type vibration absorber driven by an appropriate control torque. As a distinguished feature, the proposed control method does not rely on the effective autoparametric energy transfer between the main system and the absorber. Because the main system is not linearly coupled with the absorber, the drawback inherent in the increase of the system degrees of freedom (i.e., the increase of the linear vibrational mode for the main system due to the attachment of the absorber) is overcome. The effective frequency and amplitude of the pure-tone control input—the torque driving the vibration absorber—are designed so that the nonlinear action of the pendulum on the main system counteracts the effect of the resonant parametric excitation. The effectiveness of the theoretically proposed control method is experimentally validated using an apparatus that comprises a phase-lock loop system.
On propose une stratégie active de commande pour la stabilisation de la résonance paramétrique dans un corps par magnétisme fait de la lévitation. La caractéristique de la stratégie est l'exploitation de l'effet non-linéaire de la force à inertie liée au mouvement d'un amortisseur du type pendule de vibration conduit par un couple approprié de commande. Comme dispositif distingué, la méthode de contrôle proposée ne se fonde pas sur le transfert d'énergie autoparametric efficace entre le système principal et l'amortisseur. Puisque le système principal n'est pas linéairement couplé à l'amortisseur, l'inconvénient inhérent à l'augmentation des degrés de système de liberté (c.-à-d., l'augmentation du mode vibratoire linéaire pour le système principal dû à l'attachement de l'amortisseur) est surmonté. La fréquence et l'amplitude efficaces de la commande de pur-tonalité entrent le couple conduisant l'amortisseur de vibration sont conçues de sorte que l'action non-linéaire du pendule sur le système principal contrecarre l'effet de l'excitation paramétrique résonnante. L'efficacité de la méthode de contrôle théoriquement proposée est expérimentalement validée à l'aide d'un appareil qui comporte un système de boucle de serrure de phase.En ligne : yabuno@esys.tsukuba.ac.jp [article] Nonlinear Active Cancellation of the Parametric Resonance in a Magnetically Levitated Body = Annulation Active Non-Linéaire de la Résonance Paramétrique dans un Corps par Magnétisme Fait de la Lévitation [texte imprimé] / Yabuno, Hiroshi, Auteur ; Kanda, Ryo, Auteur ; Lacarbonara, Walter ; Aoshima, Nobuharu, Auteur . - 433-442 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 433-442 p.
Mots-clés : Résonance paramétrique Stabilisation Lévitation Effet non-linéaire Inertie Amortisseur Energie autoparamétrique Mode vibratoire linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : An active control strategy for the stabilization of parametric resonance in a magnetically levitated body is proposed. The characteristic feature of the strategy is the exploitation of the nonlinear effect of the inertial force associated with the motion of a pendulum-type vibration absorber driven by an appropriate control torque. As a distinguished feature, the proposed control method does not rely on the effective autoparametric energy transfer between the main system and the absorber. Because the main system is not linearly coupled with the absorber, the drawback inherent in the increase of the system degrees of freedom (i.e., the increase of the linear vibrational mode for the main system due to the attachment of the absorber) is overcome. The effective frequency and amplitude of the pure-tone control input—the torque driving the vibration absorber—are designed so that the nonlinear action of the pendulum on the main system counteracts the effect of the resonant parametric excitation. The effectiveness of the theoretically proposed control method is experimentally validated using an apparatus that comprises a phase-lock loop system.
On propose une stratégie active de commande pour la stabilisation de la résonance paramétrique dans un corps par magnétisme fait de la lévitation. La caractéristique de la stratégie est l'exploitation de l'effet non-linéaire de la force à inertie liée au mouvement d'un amortisseur du type pendule de vibration conduit par un couple approprié de commande. Comme dispositif distingué, la méthode de contrôle proposée ne se fonde pas sur le transfert d'énergie autoparametric efficace entre le système principal et l'amortisseur. Puisque le système principal n'est pas linéairement couplé à l'amortisseur, l'inconvénient inhérent à l'augmentation des degrés de système de liberté (c.-à-d., l'augmentation du mode vibratoire linéaire pour le système principal dû à l'attachement de l'amortisseur) est surmonté. La fréquence et l'amplitude efficaces de la commande de pur-tonalité entrent le couple conduisant l'amortisseur de vibration sont conçues de sorte que l'action non-linéaire du pendule sur le système principal contrecarre l'effet de l'excitation paramétrique résonnante. L'efficacité de la méthode de contrôle théoriquement proposée est expérimentalement validée à l'aide d'un appareil qui comporte un système de boucle de serrure de phase.En ligne : yabuno@esys.tsukuba.ac.jp
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 443-452 p.
Titre : Dynamic Compensation of Spindle Integrated Force Sensors With Kalman Filter Titre original : Compensation Dynamique des Sondes de Force Intégrées par Axe avec le Filtre de Kalman Type de document : texte imprimé Auteurs : Park, Simon S., Auteur ; Altinatas, Yusuf, Auteur Article en page(s) : 443-452 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sonde Découpage de mesure Sonde piézoélectrique Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a dynamically compensated Spindle Integrated Force Sensor (SIFS) system to measure cutting forces. Piezo-electric force sensors are integrated into the stationary spindle housing. The structural dynamic model between the cutting forces acting on the tool tip and the measured forces at the spindle housing is identified. The system is first calibrated to compensate the influence of spindle run-out and unbalance at different speeds. Using the cutting force signals measured at the spindle housing, a Kalman Filter is designed to filter the influence of structural modes on the force measurements. The frequency bandwidth of the proposed sensor system is significantly increased with the proposed sensing and the signal processing method.
Cet article présente un système dynamiquement compensé de la sonde de force intégré par axe (SIFS) aux forces de découpage de mesure. Des sondes piézoélectriques de force sont intégrées dans le logement stationnaire d'axe. Le modèle dynamique structural entre les forces de découpage agissant sur la pointe et les forces mesurées au logement d'axe est identifié. Le système est d'abord calibré pour compenser l'influence de l'axe épuisée et du désiquilibre à différentes vitesses. Employer les signaux de force de découpage a mesuré au logement d'axe, un Kalman que le filtre est conçu pour filtrer l'influence des modes structuraux sur les mesures de force. La largeur de bande de fréquence du système proposé de sonde est sensiblement augmentée avec la sensation proposée et la méthode de traitement des signaux.En ligne : spark@enme.ucalgary.ca, altintas@mech.ubc.ca [article] Dynamic Compensation of Spindle Integrated Force Sensors With Kalman Filter = Compensation Dynamique des Sondes de Force Intégrées par Axe avec le Filtre de Kalman [texte imprimé] / Park, Simon S., Auteur ; Altinatas, Yusuf, Auteur . - 443-452 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 443-452 p.
Mots-clés : Sonde Découpage de mesure Sonde piézoélectrique Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a dynamically compensated Spindle Integrated Force Sensor (SIFS) system to measure cutting forces. Piezo-electric force sensors are integrated into the stationary spindle housing. The structural dynamic model between the cutting forces acting on the tool tip and the measured forces at the spindle housing is identified. The system is first calibrated to compensate the influence of spindle run-out and unbalance at different speeds. Using the cutting force signals measured at the spindle housing, a Kalman Filter is designed to filter the influence of structural modes on the force measurements. The frequency bandwidth of the proposed sensor system is significantly increased with the proposed sensing and the signal processing method.
Cet article présente un système dynamiquement compensé de la sonde de force intégré par axe (SIFS) aux forces de découpage de mesure. Des sondes piézoélectriques de force sont intégrées dans le logement stationnaire d'axe. Le modèle dynamique structural entre les forces de découpage agissant sur la pointe et les forces mesurées au logement d'axe est identifié. Le système est d'abord calibré pour compenser l'influence de l'axe épuisée et du désiquilibre à différentes vitesses. Employer les signaux de force de découpage a mesuré au logement d'axe, un Kalman que le filtre est conçu pour filtrer l'influence des modes structuraux sur les mesures de force. La largeur de bande de fréquence du système proposé de sonde est sensiblement augmentée avec la sensation proposée et la méthode de traitement des signaux.En ligne : spark@enme.ucalgary.ca, altintas@mech.ubc.ca
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 453-461 p.
Titre : A Study on Control of Accumulators in Web Processing Lines Titre original : Une Etude sur la Commande des Accumulateurs dans des Lignes de Traitement de Web Type de document : texte imprimé Auteurs : Pagilla, Prabhakar R., Auteur ; Singh, Inderpal, Auteur ; Dwivedula, Ramamurthy V. Article en page(s) : 453-461 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur Observateur stable Tension de web Accumulateur Dynamique de chariot d'accumulateur Dynamique de tension web Dynamique latérale Rétroaction Circuit fermé stable Simulation Index. décimale : 629.8 Résumé : Design of a stable controller and observer for web tension regulation in an accumulator, in web processing lines, is considered in this paper. A simplified average dynamic model that includes accumulator carriage dynamics, average web tension dynamics in accumulator web spans, and the process and exit side driven roller dynamics is considered in the study. A feedback controller together with an observer for average web tension is proposed. It is shown that the proposed feedback controller and observer results in a stable closed-loop system. Simulation results on an industrial continuous web processing line are given and discussed for the proposed controller/observer and compared with a currently used industrial controller. Applications of this research can be found in web process lines where accumulators are used to store/release material to ensure continuous operation.
La conception d'un contrôleur et d'un observateur stables pour le règlement de tension de Web dans un accumulateur, dans des lignes de traitement de Web, est considérée en cet article. Un modèle dynamique moyen simplifié qui inclut la dynamique de chariot d'accumulateur, la dynamique moyenne de tension de Web dans des envergures de Web d'accumulateur, et la dynamique latérale de rouleau conduit de processus et de sortie est considéré dans l'étude. On propose un contrôleur de rétroaction ainsi qu'un observateur pour la tension moyenne de Web. On lui montre que les résultats proposés de contrôleur et d'observateur de rétroaction dans un système en circuit fermé stable. Des résultats de simulation sur une ligne de traitement continue industrielle de Web sont donnés et discutés pour le contrôleur/observateur proposés et comparés à un contrôleur industriel actuellement utilisé. Des applications de cette recherche peuvent être trouvées dans des lignes de processus de Web où des accumulateurs sont utilisés pour stocker/matériel de dégagement pour assurer l'opération continue.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu [article] A Study on Control of Accumulators in Web Processing Lines = Une Etude sur la Commande des Accumulateurs dans des Lignes de Traitement de Web [texte imprimé] / Pagilla, Prabhakar R., Auteur ; Singh, Inderpal, Auteur ; Dwivedula, Ramamurthy V. . - 453-461 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 453-461 p.
Mots-clés : Contrôleur Observateur stable Tension de web Accumulateur Dynamique de chariot d'accumulateur Dynamique de tension web Dynamique latérale Rétroaction Circuit fermé stable Simulation Index. décimale : 629.8 Résumé : Design of a stable controller and observer for web tension regulation in an accumulator, in web processing lines, is considered in this paper. A simplified average dynamic model that includes accumulator carriage dynamics, average web tension dynamics in accumulator web spans, and the process and exit side driven roller dynamics is considered in the study. A feedback controller together with an observer for average web tension is proposed. It is shown that the proposed feedback controller and observer results in a stable closed-loop system. Simulation results on an industrial continuous web processing line are given and discussed for the proposed controller/observer and compared with a currently used industrial controller. Applications of this research can be found in web process lines where accumulators are used to store/release material to ensure continuous operation.
La conception d'un contrôleur et d'un observateur stables pour le règlement de tension de Web dans un accumulateur, dans des lignes de traitement de Web, est considérée en cet article. Un modèle dynamique moyen simplifié qui inclut la dynamique de chariot d'accumulateur, la dynamique moyenne de tension de Web dans des envergures de Web d'accumulateur, et la dynamique latérale de rouleau conduit de processus et de sortie est considéré dans l'étude. On propose un contrôleur de rétroaction ainsi qu'un observateur pour la tension moyenne de Web. On lui montre que les résultats proposés de contrôleur et d'observateur de rétroaction dans un système en circuit fermé stable. Des résultats de simulation sur une ligne de traitement continue industrielle de Web sont donnés et discutés pour le contrôleur/observateur proposés et comparés à un contrôleur industriel actuellement utilisé. Des applications de cette recherche peuvent être trouvées dans des lignes de processus de Web où des accumulateurs sont utilisés pour stocker/matériel de dégagement pour assurer l'opération continue.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 462-466 p.
Titre : Stability Analysis for a Class of Singularly Perturbed Systems With Multiple Time Delays Titre original : L'Analyse de Stabilité pour une Classe des Systèmes Singulièrement Perturbés avec Temps Multiple Retarde Type de document : texte imprimé Auteurs : Shing-Tai, Pan, Auteur ; Ching-Fa, Chen, Auteur ; Jer-Guang, Hsieh Article en page(s) : 462-466 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Stabilité asymptotique Système temps-invariable linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : The paper is to investigate the asymptotic stability for a general class of linear time-invariant singularly perturbed systems with multiple non-commensurate time delays. It is a common practice to investigate the asymptotic stability of the original system by establishing that of its slow subsystem and fast subsystem. A frequency-domain approach is first presented to determine a sufficient condition for the asymptotic stability of the slow subsystem (reduced-order model), which is a singular system with multiple time delays, and the fast subsystem. Two delay-dependent criteria, epsilon-dependent and epsilon-independent, are then proposed in terms of the H[infinity]-norm for the asymptotic stability of the original system. Furthermore, a simple estimate of an upper bound epsilon* of singular perturbation parameter epsilon is proposed so that the original system is asymptotically stable for any epsilon[is-an-element-of](0,epsilon*). Two numerical examples are provided to illustrate the use of our main results.
Le papier est d'étudier la stabilité asymptotique pour une classe générale des systèmes singulièrement perturbés temps-invariables linéaires avec du temps non-proportionné multiple retarde. Il est dans des habitudes courants d'étudier la stabilité asymptotique du système original en établissant cela de son sous-ensemble lent et de sous-ensemble rapide. Une approche de fréquence-domaine est d'abord présentée pour déterminer un état suffisant pour la stabilité asymptotique du sous-ensemble lent (modèle de réduire-ordre), qui est un système singulier avec du temps multiple retarde, et le sous-ensemble rapide. On propose alors deux critères retarder-dépendants, epsilon-dépendant et epsilon-indépendant, en termes de H [infini] - norme pour la stabilité asymptotique du système original. En outre, on propose une évaluation simple d'un epsilon* de limite supérieure d'epsilon singulier de paramètre de perturbation de sorte que le système original soit asymptotiquement écurie pour l'epsilon [être-un-élément-de] (0, l'epsilon*). Deux exemples numériques sont fournis pour illustrer l'utilisation de nos résultats principaux.[article] Stability Analysis for a Class of Singularly Perturbed Systems With Multiple Time Delays = L'Analyse de Stabilité pour une Classe des Systèmes Singulièrement Perturbés avec Temps Multiple Retarde [texte imprimé] / Shing-Tai, Pan, Auteur ; Ching-Fa, Chen, Auteur ; Jer-Guang, Hsieh . - 462-466 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 462-466 p.
Mots-clés : Stabilité asymptotique Système temps-invariable linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : The paper is to investigate the asymptotic stability for a general class of linear time-invariant singularly perturbed systems with multiple non-commensurate time delays. It is a common practice to investigate the asymptotic stability of the original system by establishing that of its slow subsystem and fast subsystem. A frequency-domain approach is first presented to determine a sufficient condition for the asymptotic stability of the slow subsystem (reduced-order model), which is a singular system with multiple time delays, and the fast subsystem. Two delay-dependent criteria, epsilon-dependent and epsilon-independent, are then proposed in terms of the H[infinity]-norm for the asymptotic stability of the original system. Furthermore, a simple estimate of an upper bound epsilon* of singular perturbation parameter epsilon is proposed so that the original system is asymptotically stable for any epsilon[is-an-element-of](0,epsilon*). Two numerical examples are provided to illustrate the use of our main results.
Le papier est d'étudier la stabilité asymptotique pour une classe générale des systèmes singulièrement perturbés temps-invariables linéaires avec du temps non-proportionné multiple retarde. Il est dans des habitudes courants d'étudier la stabilité asymptotique du système original en établissant cela de son sous-ensemble lent et de sous-ensemble rapide. Une approche de fréquence-domaine est d'abord présentée pour déterminer un état suffisant pour la stabilité asymptotique du sous-ensemble lent (modèle de réduire-ordre), qui est un système singulier avec du temps multiple retarde, et le sous-ensemble rapide. On propose alors deux critères retarder-dépendants, epsilon-dépendant et epsilon-indépendant, en termes de H [infini] - norme pour la stabilité asymptotique du système original. En outre, on propose une évaluation simple d'un epsilon* de limite supérieure d'epsilon singulier de paramètre de perturbation de sorte que le système original soit asymptotiquement écurie pour l'epsilon [être-un-élément-de] (0, l'epsilon*). Deux exemples numériques sont fournis pour illustrer l'utilisation de nos résultats principaux.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 467-472 p.
Titre : Minimal Order Nonlinear Observer for Leak Detection Titre original : Observateur Non-Linéaire d'Ordre Minimal pour la Détection de Fuite Type de document : texte imprimé Auteurs : Verde, C., Auteur Article en page(s) : 467-472 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Fuite Canalisation Sonde Détection MOdèle non-linéaire Observateur non-linéaire Ecoulement Pression Filtre robuste non-linéaire POsition de fuite Equation résiduelle Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for leaks location in a pipeline, using sensors only at the extremes of the line is presented. The detection problem is solved, assuming a nonlinear fluid model of finite dimension with uncertainty in the leak position, and generating the residual with two minimal order nonlinear observers. Flow and pressure data at the beginning and at end of the line are considered as output and input of the system respectively. Since the proposed model satisfies (1) the condition to generate a residual, assuming at the most two leaks, and (2) the strong detectability fault property for each output component, two nonlinear robust filters with respect to a leak are designed to generate the residual. To simplify the residual evaluation and estimate the leak position, a static relationship between each component of the residual and the position error is derived. The main contribution of this paper is to take advantage of the residual equation with uncertainty to isolate a fault. The effectiveness of this approach is shown by a comparison with the practical method reported in [1] using results obtained from simulated and experimental data of a water pilot pipeline of 132 m long, with a diameter of 0.1 m and with a flow rate of 12 l/s.
Une méthode pour l'endroit de fuites dans une canalisation, à l'aide des sondes seulement aux extrémités de la ligne est présentée. Le problème de détection est résolu, assumant un modèle liquide non-linéaire de dimension finie avec l'incertitude en position de fuite, et produisant du résiduel avec deux observateurs non-linéaires d'ordre minimal. Des données d'écoulement et de pression au début et à l'extrémité de la ligne sont considérées comme en tant que produirees et entrée du système respectivement. Puisque le modèle proposé satisfait (1) la condition pour produire d'un résiduel, assumant au plus deux fuites, et (2) la propriété forte de défaut de détectabilité pour chaque composant de rendement, deux filtres robustes non-linéaires en ce qui concerne une fuite sont conçus pour produire du résiduel. Pour simplifier l'évaluation résiduelle et estimer la position de fuite, un rapport statique entre chaque composant du résiduel et l'erreur de position est dérivé. La contribution principale de cet article est de tirer profit de l'équation résiduelle avec l'incertitude pour isoler un défaut. L'efficacité de cette approche est montrée par une comparaison avec la méthode pratique rapportée dans [1] employer des résultats obtenus à partir des données long simulées et expérimentales d'une canalisation de pilote de l'eau de 132 m, avec un diamètre de 0.1 m et avec un débit de 12 l/s.En ligne : verde@servidor.unam.mx [article] Minimal Order Nonlinear Observer for Leak Detection = Observateur Non-Linéaire d'Ordre Minimal pour la Détection de Fuite [texte imprimé] / Verde, C., Auteur . - 467-472 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 467-472 p.
Mots-clés : Fuite Canalisation Sonde Détection MOdèle non-linéaire Observateur non-linéaire Ecoulement Pression Filtre robuste non-linéaire POsition de fuite Equation résiduelle Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for leaks location in a pipeline, using sensors only at the extremes of the line is presented. The detection problem is solved, assuming a nonlinear fluid model of finite dimension with uncertainty in the leak position, and generating the residual with two minimal order nonlinear observers. Flow and pressure data at the beginning and at end of the line are considered as output and input of the system respectively. Since the proposed model satisfies (1) the condition to generate a residual, assuming at the most two leaks, and (2) the strong detectability fault property for each output component, two nonlinear robust filters with respect to a leak are designed to generate the residual. To simplify the residual evaluation and estimate the leak position, a static relationship between each component of the residual and the position error is derived. The main contribution of this paper is to take advantage of the residual equation with uncertainty to isolate a fault. The effectiveness of this approach is shown by a comparison with the practical method reported in [1] using results obtained from simulated and experimental data of a water pilot pipeline of 132 m long, with a diameter of 0.1 m and with a flow rate of 12 l/s.
Une méthode pour l'endroit de fuites dans une canalisation, à l'aide des sondes seulement aux extrémités de la ligne est présentée. Le problème de détection est résolu, assumant un modèle liquide non-linéaire de dimension finie avec l'incertitude en position de fuite, et produisant du résiduel avec deux observateurs non-linéaires d'ordre minimal. Des données d'écoulement et de pression au début et à l'extrémité de la ligne sont considérées comme en tant que produirees et entrée du système respectivement. Puisque le modèle proposé satisfait (1) la condition pour produire d'un résiduel, assumant au plus deux fuites, et (2) la propriété forte de défaut de détectabilité pour chaque composant de rendement, deux filtres robustes non-linéaires en ce qui concerne une fuite sont conçus pour produire du résiduel. Pour simplifier l'évaluation résiduelle et estimer la position de fuite, un rapport statique entre chaque composant du résiduel et l'erreur de position est dérivé. La contribution principale de cet article est de tirer profit de l'équation résiduelle avec l'incertitude pour isoler un défaut. L'efficacité de cette approche est montrée par une comparaison avec la méthode pratique rapportée dans [1] employer des résultats obtenus à partir des données long simulées et expérimentales d'une canalisation de pilote de l'eau de 132 m, avec un diamètre de 0.1 m et avec un débit de 12 l/s.En ligne : verde@servidor.unam.mx
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 473-478 p.
Titre : A New Robust Sliding-Mode Observer Design for Monitoring in Chemical Reactors Titre original : Une Nouvelle Conception Coulissante Robuste d'Observateur de Mode pour Surveiller dans des Réacteurs Chimiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Martinez-Guerra, Rafael, Auteur ; Aguilar, Ricardo, Auteur ; Poznyak, Alexander Article en page(s) : 473-478 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Observateur Conception robuste Réacteur remué de réservoir Ligne de chaleur Technique algébrique différentielle Observabilité algébrique Application industrielle Index. décimale : 629.8 Résumé : The robust observer design for the online estimation of heat in continuous stirred tank reactors, containing nonstructured uncertainties within its model description as well as noisy temperature measurements, is addressed. The proposed observer contains a sliding-mode term and is designed based on Differential Algebraic technique. The concept of the algebraic observability for a given class of model uncertainty is introduced. It is applied to the uncertainty estimation from noisy temperature measurements providing a simple observer structure which turns out to be robust against output (sensors) noises as well as sustained disturbances. The performance of this observer is shown to be calculated numerically. The obtained results look promising for possible industrial applications.
La conception robuste d'observateur pour l'évaluation en ligne de la chaleur dans des réacteurs remués continus de réservoir, contenant nonstructured des incertitudes dans sa description modèle aussi bien que des mesures bruyantes de la température, est adressée. L'observateur proposé contient une limite de glisser-mode et est conçu a basé sur la technique algébrique différentielle. Le concept de l'observabilité algébrique pour une classe donnée de l'incertitude modèle est présenté. Il est appliqué à l'évaluation d'incertitude à partir des mesures bruyantes de la température fournissant une structure simple d'observateur qui s'avère être robuste contre des bruits de rendement (sondes) aussi bien que des perturbations soutenues. L'exécution de cet observateur est montrée pour être calculée numériquement. Les résultats obtenus semblent prometteurs pour des applications industrielles possibles.En ligne : -rguerra{apoznyak}]ctrl.cinvestav.mx, -raguilar@correo.azc.uam.mx [article] A New Robust Sliding-Mode Observer Design for Monitoring in Chemical Reactors = Une Nouvelle Conception Coulissante Robuste d'Observateur de Mode pour Surveiller dans des Réacteurs Chimiques [texte imprimé] / Martinez-Guerra, Rafael, Auteur ; Aguilar, Ricardo, Auteur ; Poznyak, Alexander . - 473-478 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 473-478 p.
Mots-clés : Observateur Conception robuste Réacteur remué de réservoir Ligne de chaleur Technique algébrique différentielle Observabilité algébrique Application industrielle Index. décimale : 629.8 Résumé : The robust observer design for the online estimation of heat in continuous stirred tank reactors, containing nonstructured uncertainties within its model description as well as noisy temperature measurements, is addressed. The proposed observer contains a sliding-mode term and is designed based on Differential Algebraic technique. The concept of the algebraic observability for a given class of model uncertainty is introduced. It is applied to the uncertainty estimation from noisy temperature measurements providing a simple observer structure which turns out to be robust against output (sensors) noises as well as sustained disturbances. The performance of this observer is shown to be calculated numerically. The obtained results look promising for possible industrial applications.
La conception robuste d'observateur pour l'évaluation en ligne de la chaleur dans des réacteurs remués continus de réservoir, contenant nonstructured des incertitudes dans sa description modèle aussi bien que des mesures bruyantes de la température, est adressée. L'observateur proposé contient une limite de glisser-mode et est conçu a basé sur la technique algébrique différentielle. Le concept de l'observabilité algébrique pour une classe donnée de l'incertitude modèle est présenté. Il est appliqué à l'évaluation d'incertitude à partir des mesures bruyantes de la température fournissant une structure simple d'observateur qui s'avère être robuste contre des bruits de rendement (sondes) aussi bien que des perturbations soutenues. L'exécution de cet observateur est montrée pour être calculée numériquement. Les résultats obtenus semblent prometteurs pour des applications industrielles possibles.En ligne : -rguerra{apoznyak}]ctrl.cinvestav.mx, -raguilar@correo.azc.uam.mx
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 479-488 p.
Titre : Measurement of Whole-Field Surface Displacements and Strain Using a Genetic Algorithm Based Intelligent Image Correlation Method Titre original : Mesure des Déplacements Entiers et de la Contrainte de Surface de Champ Employant un Algorithme Génétique a Basé la Méthode de Corrélation Intelligente d'Image Type de document : texte imprimé Auteurs : Pilch, Alan, Auteur ; Tsuchin, Chu ; Mahajan, Ajay, Auteur Article en page(s) : 479-488 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Corrélation d'image numérique Déplacement Contrainte extérieure Méthode d'interpolation Innovateur Algorithem génétique Calibrage Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents an intelligent digital image correlation technique that uses genetic algorithms to measure surface displacements and strains. Speckle patterns are spray painted on the surface of interest and pictures taken before and during loading. Subpixel resolution, required for measuring displacements and strains accurately, is obtained by using interpolation methods. An innovative procedure based on genetic algorithms (GA) is used that has the potential to give the two displacements and four deformation gradients directly for a subset being investigated. This paper presents the algorithm for the six variables, but uses only the displacements (two variables) to calculate the 2-D strain fields. The genetic algorithms can guarantee a solution based on a comprehensive calibration procedure. The focus of this paper is the description of the GA routine used for the search process as well as the calibration scheme. Measurement results are presented for rigid-body displacement, 1-D and 2-D strain as proof of concept. Some potential applications for this work are to extract surface displacements and strains on the surfaces of aircraft, spacecraft and reusable launch vehicles, submarine and ship hulls, civil infrastructures such as bridges, dams and buildings, and biomedical imaging applications.
Cet article présente une technique intelligente de corrélation d'image numérique qui emploie des algorithmes génétiques pour mesurer les déplacements et les contraintes extérieurs. Les modèles de tache sont jet peint sur la surface d'intérêt et photos prises avant et pendant le chargement. La résolution de Subpixel, exigée pour des déplacements et des contraintes de mesure exactement, est obtenue en employant des méthodes d'interpolation. On emploie un procédé innovateur basé sur les algorithmes génétiques (GA) qui a le potentiel de donner les deux déplacements et quatre gradients de déformation directement pour un sous-ensemble étant étudié. Cet article présente l'algorithme pour les six variables, mais des utilisations seulement les déplacements (deux variables) de calculer les 2-D champs de contrainte. Les algorithmes génétiques peuvent garantir une solution basée sur un procédé complet de calibrage. Le centre de cet article est la description de la routine de GA utilisée pour le processus de recherche aussi bien que l'arrangement de calibrage. Des résultats de mesure sont présentés pour le déplacement de rigide-corps, le 1-D et la 2-D contrainte comme preuve de concept. Quelques demandes potentielles de ce travail sont d'extraire les déplacements et les contraintes extérieurs sur les surfaces de l'avion, le vaisseau spatial et les véhicules réutilisables de lancement, les coques de sous-marin et de bateau, les infrastructures civiles telles que des ponts, les barrages et les bâtiments, et les applications biomédicales de formation image.[article] Measurement of Whole-Field Surface Displacements and Strain Using a Genetic Algorithm Based Intelligent Image Correlation Method = Mesure des Déplacements Entiers et de la Contrainte de Surface de Champ Employant un Algorithme Génétique a Basé la Méthode de Corrélation Intelligente d'Image [texte imprimé] / Pilch, Alan, Auteur ; Tsuchin, Chu ; Mahajan, Ajay, Auteur . - 479-488 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 479-488 p.
Mots-clés : Corrélation d'image numérique Déplacement Contrainte extérieure Méthode d'interpolation Innovateur Algorithem génétique Calibrage Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents an intelligent digital image correlation technique that uses genetic algorithms to measure surface displacements and strains. Speckle patterns are spray painted on the surface of interest and pictures taken before and during loading. Subpixel resolution, required for measuring displacements and strains accurately, is obtained by using interpolation methods. An innovative procedure based on genetic algorithms (GA) is used that has the potential to give the two displacements and four deformation gradients directly for a subset being investigated. This paper presents the algorithm for the six variables, but uses only the displacements (two variables) to calculate the 2-D strain fields. The genetic algorithms can guarantee a solution based on a comprehensive calibration procedure. The focus of this paper is the description of the GA routine used for the search process as well as the calibration scheme. Measurement results are presented for rigid-body displacement, 1-D and 2-D strain as proof of concept. Some potential applications for this work are to extract surface displacements and strains on the surfaces of aircraft, spacecraft and reusable launch vehicles, submarine and ship hulls, civil infrastructures such as bridges, dams and buildings, and biomedical imaging applications.
Cet article présente une technique intelligente de corrélation d'image numérique qui emploie des algorithmes génétiques pour mesurer les déplacements et les contraintes extérieurs. Les modèles de tache sont jet peint sur la surface d'intérêt et photos prises avant et pendant le chargement. La résolution de Subpixel, exigée pour des déplacements et des contraintes de mesure exactement, est obtenue en employant des méthodes d'interpolation. On emploie un procédé innovateur basé sur les algorithmes génétiques (GA) qui a le potentiel de donner les deux déplacements et quatre gradients de déformation directement pour un sous-ensemble étant étudié. Cet article présente l'algorithme pour les six variables, mais des utilisations seulement les déplacements (deux variables) de calculer les 2-D champs de contrainte. Les algorithmes génétiques peuvent garantir une solution basée sur un procédé complet de calibrage. Le centre de cet article est la description de la routine de GA utilisée pour le processus de recherche aussi bien que l'arrangement de calibrage. Des résultats de mesure sont présentés pour le déplacement de rigide-corps, le 1-D et la 2-D contrainte comme preuve de concept. Quelques demandes potentielles de ce travail sont d'extraire les déplacements et les contraintes extérieurs sur les surfaces de l'avion, le vaisseau spatial et les véhicules réutilisables de lancement, les coques de sous-marin et de bateau, les infrastructures civiles telles que des ponts, les barrages et les bâtiments, et les applications biomédicales de formation image.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 489497 p.
Titre : Nonintrusive Measurement of Contact Forces During Vibration Dominated Impacts Titre original : Mesure de Nonintrusive des Forces de Contact Pendant des Impacts Dominés par Vibration Type de document : texte imprimé Auteurs : Satwinder Jit, Singh, Auteur ; Chatterjee, Anindya, Auteur Article en page(s) : 489497 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Force d'impact Capteur de force Mesure antérieure Faisceau mince Plat libre maintenu Impact trasversal Contrainte Contact électrique Modèle dynamique Régularisation de Tikhonov Filtre de Kalman Sinus de Fourier Index. décimale : 629.8 Résumé : Impact force estimation is done indirectly through, e.g., strain measurements away from the contact point, because inserting a force transducer between the contacting objects changes the force. Most prior contact force measurements involved a single contact interval. Here we study transverse impacts of a slender beam and a clamped-free plate; contact occurs more than once within one impact. Strain gauge data, electrical contact detection, and a dynamic model of the beam are used to estimate the contact force. The problem of force estimation from strain gauge data is ill-posed, and Tikhonov regularization fails initially. A reduced-order model is then developed using symmetry, and better initial conditions are estimated using a Kalman filter. Subsequently, Tikhonov regularization gives excellent force estimates, empirically supported by the contact duration measurements. Two other methods that explicitly use the contact duration measurements are also given. The first uses Tikhonov regularization within each contact interval, followed by Kalman filtering during noncontact to get initial conditions for the next contact. The second uses truncated Fourier sine series in each contact interval and is, computationally, the simplest. All three methods provide consistent force estimates. Our work complements recent work by Inoue and coworkers where the impulse response of the colliding object was measured separately using a Hopkinson bar, and electrical contact was not monitored.
L'évaluation de force d'impact est faite indirectement à travers, par exemple, tendre les mesures loin du point de contact, parce que l'insertion d'un capteur de force entre les objets entrants en contact change la force. La plupart des mesures antérieures de force de contact ont impliqué un intervalle simple de contact. Ici nous étudions des impacts transversaux d'un faisceau mince et d'un plat libre maintenu ; le contact se produit plus d'une fois à moins d'un impact. Des données de jauge de contrainte, la détection de contact électrique, et un modèle dynamique du faisceau sont employés pour estimer la force de contact. Le problème de l'évaluation de force à partir des données de jauge de contrainte malade-est posé, et la régularisation de Tikhonov échoue au commencement. Un modèle réduit d'ordre est alors développé en utilisant la symétrie, et de meilleures conditions initiales sont estimées à l'aide d'un filtre de Kalman. Plus tard, la régularisation de Tikhonov donne d'excellentes évaluations de force, empiriquement soutenues par les mesures de durée de contact. Deux autres méthodes qui emploient explicitement les mesures de durée de contact sont également données. Le premier emploie la régularisation de Tikhonov dans chaque intervalle de contact, suivi de Kalman filtrant pendant le de non contact pour obtenir des conditions initiales pour le prochain contact. La seconde emploie la série tronquée de sinus de Fourier dans chaque intervalle de contact et est, informatique, la plus simple. Chacune des trois méthodes fournit à évaluations conformées de force. Notre travail complète les travaux récents par Inoue et collègues où la réponse d'impulsion de l'objet se heurtant a été mesurée séparément en utilisant une barre de Hopkinson, et le contact électrique n'a pas été surveillé.En ligne : sjsingh@mecheng.iisc.ernet.in, anindya@mecheng.iisc.ernet.in [article] Nonintrusive Measurement of Contact Forces During Vibration Dominated Impacts = Mesure de Nonintrusive des Forces de Contact Pendant des Impacts Dominés par Vibration [texte imprimé] / Satwinder Jit, Singh, Auteur ; Chatterjee, Anindya, Auteur . - 489497 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 489497 p.
Mots-clés : Force d'impact Capteur de force Mesure antérieure Faisceau mince Plat libre maintenu Impact trasversal Contrainte Contact électrique Modèle dynamique Régularisation de Tikhonov Filtre de Kalman Sinus de Fourier Index. décimale : 629.8 Résumé : Impact force estimation is done indirectly through, e.g., strain measurements away from the contact point, because inserting a force transducer between the contacting objects changes the force. Most prior contact force measurements involved a single contact interval. Here we study transverse impacts of a slender beam and a clamped-free plate; contact occurs more than once within one impact. Strain gauge data, electrical contact detection, and a dynamic model of the beam are used to estimate the contact force. The problem of force estimation from strain gauge data is ill-posed, and Tikhonov regularization fails initially. A reduced-order model is then developed using symmetry, and better initial conditions are estimated using a Kalman filter. Subsequently, Tikhonov regularization gives excellent force estimates, empirically supported by the contact duration measurements. Two other methods that explicitly use the contact duration measurements are also given. The first uses Tikhonov regularization within each contact interval, followed by Kalman filtering during noncontact to get initial conditions for the next contact. The second uses truncated Fourier sine series in each contact interval and is, computationally, the simplest. All three methods provide consistent force estimates. Our work complements recent work by Inoue and coworkers where the impulse response of the colliding object was measured separately using a Hopkinson bar, and electrical contact was not monitored.
L'évaluation de force d'impact est faite indirectement à travers, par exemple, tendre les mesures loin du point de contact, parce que l'insertion d'un capteur de force entre les objets entrants en contact change la force. La plupart des mesures antérieures de force de contact ont impliqué un intervalle simple de contact. Ici nous étudions des impacts transversaux d'un faisceau mince et d'un plat libre maintenu ; le contact se produit plus d'une fois à moins d'un impact. Des données de jauge de contrainte, la détection de contact électrique, et un modèle dynamique du faisceau sont employés pour estimer la force de contact. Le problème de l'évaluation de force à partir des données de jauge de contrainte malade-est posé, et la régularisation de Tikhonov échoue au commencement. Un modèle réduit d'ordre est alors développé en utilisant la symétrie, et de meilleures conditions initiales sont estimées à l'aide d'un filtre de Kalman. Plus tard, la régularisation de Tikhonov donne d'excellentes évaluations de force, empiriquement soutenues par les mesures de durée de contact. Deux autres méthodes qui emploient explicitement les mesures de durée de contact sont également données. Le premier emploie la régularisation de Tikhonov dans chaque intervalle de contact, suivi de Kalman filtrant pendant le de non contact pour obtenir des conditions initiales pour le prochain contact. La seconde emploie la série tronquée de sinus de Fourier dans chaque intervalle de contact et est, informatique, la plus simple. Chacune des trois méthodes fournit à évaluations conformées de force. Notre travail complète les travaux récents par Inoue et collègues où la réponse d'impulsion de l'objet se heurtant a été mesurée séparément en utilisant une barre de Hopkinson, et le contact électrique n'a pas été surveillé.En ligne : sjsingh@mecheng.iisc.ernet.in, anindya@mecheng.iisc.ernet.in
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Titre : Nonintrusive Measurement of Contact Forces During Vibration Dominated Impacts Titre original : Mesure de Nonintrusive des Forces de Contact Pendant des Impacts Dominés par Vibration Type de document : texte imprimé Auteurs : Satwinder Jit, Singh, Auteur ; Chatterjee, Anindya, Auteur Article en page(s) : 489497 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Force d'impact Capteur de force Mesure antérieure Faisceau mince Plat libre maintenu Impact trasversal Contrainte Contact électrique Modèle dynamique Régularisation de Tikhonov Filtre de Kalman Sinus de Fourier Index. décimale : 629.8 Résumé : Impact force estimation is done indirectly through, e.g., strain measurements away from the contact point, because inserting a force transducer between the contacting objects changes the force. Most prior contact force measurements involved a single contact interval. Here we study transverse impacts of a slender beam and a clamped-free plate; contact occurs more than once within one impact. Strain gauge data, electrical contact detection, and a dynamic model of the beam are used to estimate the contact force. The problem of force estimation from strain gauge data is ill-posed, and Tikhonov regularization fails initially. A reduced-order model is then developed using symmetry, and better initial conditions are estimated using a Kalman filter. Subsequently, Tikhonov regularization gives excellent force estimates, empirically supported by the contact duration measurements. Two other methods that explicitly use the contact duration measurements are also given. The first uses Tikhonov regularization within each contact interval, followed by Kalman filtering during noncontact to get initial conditions for the next contact. The second uses truncated Fourier sine series in each contact interval and is, computationally, the simplest. All three methods provide consistent force estimates. Our work complements recent work by Inoue and coworkers where the impulse response of the colliding object was measured separately using a Hopkinson bar, and electrical contact was not monitored.
L'évaluation de force d'impact est faite indirectement à travers, par exemple, tendre les mesures loin du point de contact, parce que l'insertion d'un capteur de force entre les objets entrants en contact change la force. La plupart des mesures antérieures de force de contact ont impliqué un intervalle simple de contact. Ici nous étudions des impacts transversaux d'un faisceau mince et d'un plat libre maintenu ; le contact se produit plus d'une fois à moins d'un impact. Des données de jauge de contrainte, la détection de contact électrique, et un modèle dynamique du faisceau sont employés pour estimer la force de contact. Le problème de l'évaluation de force à partir des données de jauge de contrainte malade-est posé, et la régularisation de Tikhonov échoue au commencement. Un modèle réduit d'ordre est alors développé en utilisant la symétrie, et de meilleures conditions initiales sont estimées à l'aide d'un filtre de Kalman. Plus tard, la régularisation de Tikhonov donne d'excellentes évaluations de force, empiriquement soutenues par les mesures de durée de contact. Deux autres méthodes qui emploient explicitement les mesures de durée de contact sont également données. Le premier emploie la régularisation de Tikhonov dans chaque intervalle de contact, suivi de Kalman filtrant pendant le de non contact pour obtenir des conditions initiales pour le prochain contact. La seconde emploie la série tronquée de sinus de Fourier dans chaque intervalle de contact et est, informatique, la plus simple. Chacune des trois méthodes fournit à évaluations conformées de force. Notre travail complète les travaux récents par Inoue et collègues où la réponse d'impulsion de l'objet se heurtant a été mesurée séparément en utilisant une barre de Hopkinson, et le contact électrique n'a pas été surveillé.En ligne : sjsingh@mecheng.iisc.ernet.in, anindya@mecheng.iisc.ernet.in [article] Nonintrusive Measurement of Contact Forces During Vibration Dominated Impacts = Mesure de Nonintrusive des Forces de Contact Pendant des Impacts Dominés par Vibration [texte imprimé] / Satwinder Jit, Singh, Auteur ; Chatterjee, Anindya, Auteur . - 489497 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 489497 p.
Mots-clés : Force d'impact Capteur de force Mesure antérieure Faisceau mince Plat libre maintenu Impact trasversal Contrainte Contact électrique Modèle dynamique Régularisation de Tikhonov Filtre de Kalman Sinus de Fourier Index. décimale : 629.8 Résumé : Impact force estimation is done indirectly through, e.g., strain measurements away from the contact point, because inserting a force transducer between the contacting objects changes the force. Most prior contact force measurements involved a single contact interval. Here we study transverse impacts of a slender beam and a clamped-free plate; contact occurs more than once within one impact. Strain gauge data, electrical contact detection, and a dynamic model of the beam are used to estimate the contact force. The problem of force estimation from strain gauge data is ill-posed, and Tikhonov regularization fails initially. A reduced-order model is then developed using symmetry, and better initial conditions are estimated using a Kalman filter. Subsequently, Tikhonov regularization gives excellent force estimates, empirically supported by the contact duration measurements. Two other methods that explicitly use the contact duration measurements are also given. The first uses Tikhonov regularization within each contact interval, followed by Kalman filtering during noncontact to get initial conditions for the next contact. The second uses truncated Fourier sine series in each contact interval and is, computationally, the simplest. All three methods provide consistent force estimates. Our work complements recent work by Inoue and coworkers where the impulse response of the colliding object was measured separately using a Hopkinson bar, and electrical contact was not monitored.
L'évaluation de force d'impact est faite indirectement à travers, par exemple, tendre les mesures loin du point de contact, parce que l'insertion d'un capteur de force entre les objets entrants en contact change la force. La plupart des mesures antérieures de force de contact ont impliqué un intervalle simple de contact. Ici nous étudions des impacts transversaux d'un faisceau mince et d'un plat libre maintenu ; le contact se produit plus d'une fois à moins d'un impact. Des données de jauge de contrainte, la détection de contact électrique, et un modèle dynamique du faisceau sont employés pour estimer la force de contact. Le problème de l'évaluation de force à partir des données de jauge de contrainte malade-est posé, et la régularisation de Tikhonov échoue au commencement. Un modèle réduit d'ordre est alors développé en utilisant la symétrie, et de meilleures conditions initiales sont estimées à l'aide d'un filtre de Kalman. Plus tard, la régularisation de Tikhonov donne d'excellentes évaluations de force, empiriquement soutenues par les mesures de durée de contact. Deux autres méthodes qui emploient explicitement les mesures de durée de contact sont également données. Le premier emploie la régularisation de Tikhonov dans chaque intervalle de contact, suivi de Kalman filtrant pendant le de non contact pour obtenir des conditions initiales pour le prochain contact. La seconde emploie la série tronquée de sinus de Fourier dans chaque intervalle de contact et est, informatique, la plus simple. Chacune des trois méthodes fournit à évaluations conformées de force. Notre travail complète les travaux récents par Inoue et collègues où la réponse d'impulsion de l'objet se heurtant a été mesurée séparément en utilisant une barre de Hopkinson, et le contact électrique n'a pas été surveillé.En ligne : sjsingh@mecheng.iisc.ernet.in, anindya@mecheng.iisc.ernet.in
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 489497 p.
Titre : Nonintrusive Measurement of Contact Forces During Vibration Dominated Impacts Titre original : Mesure de Nonintrusive des Forces de Contact Pendant des Impacts Dominés par Vibration Type de document : texte imprimé Auteurs : Satwinder Jit, Singh, Auteur ; Chatterjee, Anindya, Auteur Article en page(s) : 489497 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Force d'impact Capteur de force Mesure antérieure Faisceau mince Plat libre maintenu Impact trasversal Contrainte Contact électrique Modèle dynamique Régularisation de Tikhonov Filtre de Kalman Sinus de Fourier Index. décimale : 629.8 Résumé : Impact force estimation is done indirectly through, e.g., strain measurements away from the contact point, because inserting a force transducer between the contacting objects changes the force. Most prior contact force measurements involved a single contact interval. Here we study transverse impacts of a slender beam and a clamped-free plate; contact occurs more than once within one impact. Strain gauge data, electrical contact detection, and a dynamic model of the beam are used to estimate the contact force. The problem of force estimation from strain gauge data is ill-posed, and Tikhonov regularization fails initially. A reduced-order model is then developed using symmetry, and better initial conditions are estimated using a Kalman filter. Subsequently, Tikhonov regularization gives excellent force estimates, empirically supported by the contact duration measurements. Two other methods that explicitly use the contact duration measurements are also given. The first uses Tikhonov regularization within each contact interval, followed by Kalman filtering during noncontact to get initial conditions for the next contact. The second uses truncated Fourier sine series in each contact interval and is, computationally, the simplest. All three methods provide consistent force estimates. Our work complements recent work by Inoue and coworkers where the impulse response of the colliding object was measured separately using a Hopkinson bar, and electrical contact was not monitored.
L'évaluation de force d'impact est faite indirectement à travers, par exemple, tendre les mesures loin du point de contact, parce que l'insertion d'un capteur de force entre les objets entrants en contact change la force. La plupart des mesures antérieures de force de contact ont impliqué un intervalle simple de contact. Ici nous étudions des impacts transversaux d'un faisceau mince et d'un plat libre maintenu ; le contact se produit plus d'une fois à moins d'un impact. Des données de jauge de contrainte, la détection de contact électrique, et un modèle dynamique du faisceau sont employés pour estimer la force de contact. Le problème de l'évaluation de force à partir des données de jauge de contrainte malade-est posé, et la régularisation de Tikhonov échoue au commencement. Un modèle réduit d'ordre est alors développé en utilisant la symétrie, et de meilleures conditions initiales sont estimées à l'aide d'un filtre de Kalman. Plus tard, la régularisation de Tikhonov donne d'excellentes évaluations de force, empiriquement soutenues par les mesures de durée de contact. Deux autres méthodes qui emploient explicitement les mesures de durée de contact sont également données. Le premier emploie la régularisation de Tikhonov dans chaque intervalle de contact, suivi de Kalman filtrant pendant le de non contact pour obtenir des conditions initiales pour le prochain contact. La seconde emploie la série tronquée de sinus de Fourier dans chaque intervalle de contact et est, informatique, la plus simple. Chacune des trois méthodes fournit à évaluations conformées de force. Notre travail complète les travaux récents par Inoue et collègues où la réponse d'impulsion de l'objet se heurtant a été mesurée séparément en utilisant une barre de Hopkinson, et le contact électrique n'a pas été surveillé.En ligne : sjsingh@mecheng.iisc.ernet.in, anindya@mecheng.iisc.ernet.in [article] Nonintrusive Measurement of Contact Forces During Vibration Dominated Impacts = Mesure de Nonintrusive des Forces de Contact Pendant des Impacts Dominés par Vibration [texte imprimé] / Satwinder Jit, Singh, Auteur ; Chatterjee, Anindya, Auteur . - 489497 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 489497 p.
Mots-clés : Force d'impact Capteur de force Mesure antérieure Faisceau mince Plat libre maintenu Impact trasversal Contrainte Contact électrique Modèle dynamique Régularisation de Tikhonov Filtre de Kalman Sinus de Fourier Index. décimale : 629.8 Résumé : Impact force estimation is done indirectly through, e.g., strain measurements away from the contact point, because inserting a force transducer between the contacting objects changes the force. Most prior contact force measurements involved a single contact interval. Here we study transverse impacts of a slender beam and a clamped-free plate; contact occurs more than once within one impact. Strain gauge data, electrical contact detection, and a dynamic model of the beam are used to estimate the contact force. The problem of force estimation from strain gauge data is ill-posed, and Tikhonov regularization fails initially. A reduced-order model is then developed using symmetry, and better initial conditions are estimated using a Kalman filter. Subsequently, Tikhonov regularization gives excellent force estimates, empirically supported by the contact duration measurements. Two other methods that explicitly use the contact duration measurements are also given. The first uses Tikhonov regularization within each contact interval, followed by Kalman filtering during noncontact to get initial conditions for the next contact. The second uses truncated Fourier sine series in each contact interval and is, computationally, the simplest. All three methods provide consistent force estimates. Our work complements recent work by Inoue and coworkers where the impulse response of the colliding object was measured separately using a Hopkinson bar, and electrical contact was not monitored.
L'évaluation de force d'impact est faite indirectement à travers, par exemple, tendre les mesures loin du point de contact, parce que l'insertion d'un capteur de force entre les objets entrants en contact change la force. La plupart des mesures antérieures de force de contact ont impliqué un intervalle simple de contact. Ici nous étudions des impacts transversaux d'un faisceau mince et d'un plat libre maintenu ; le contact se produit plus d'une fois à moins d'un impact. Des données de jauge de contrainte, la détection de contact électrique, et un modèle dynamique du faisceau sont employés pour estimer la force de contact. Le problème de l'évaluation de force à partir des données de jauge de contrainte malade-est posé, et la régularisation de Tikhonov échoue au commencement. Un modèle réduit d'ordre est alors développé en utilisant la symétrie, et de meilleures conditions initiales sont estimées à l'aide d'un filtre de Kalman. Plus tard, la régularisation de Tikhonov donne d'excellentes évaluations de force, empiriquement soutenues par les mesures de durée de contact. Deux autres méthodes qui emploient explicitement les mesures de durée de contact sont également données. Le premier emploie la régularisation de Tikhonov dans chaque intervalle de contact, suivi de Kalman filtrant pendant le de non contact pour obtenir des conditions initiales pour le prochain contact. La seconde emploie la série tronquée de sinus de Fourier dans chaque intervalle de contact et est, informatique, la plus simple. Chacune des trois méthodes fournit à évaluations conformées de force. Notre travail complète les travaux récents par Inoue et collègues où la réponse d'impulsion de l'objet se heurtant a été mesurée séparément en utilisant une barre de Hopkinson, et le contact électrique n'a pas été surveillé.En ligne : sjsingh@mecheng.iisc.ernet.in, anindya@mecheng.iisc.ernet.in
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 498-508 p.
Titre : Nondestructive Evaluation of Parts With Degenerate Modes Using Pseudorepeated Roots Titre original : Evaluation Non Destructive des Parties avec des Modes Dégénérés en Utilisant des Racines de Pseudorepeated Type de document : texte imprimé Auteurs : Jellison, Brandon J., Auteur ; Kess, Harold R., Auteur ; Adams, Douglas E. ; Nelson, David C., Auteur Article en page(s) : 498-508 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vibration de pièce manufacturée Fréquence modale Vecteur nodal Pièce symétrique homogène Nonuniformité Coquille hémisphérique Index. décimale : 629.8 Résumé : The modes of vibration of manufactured parts can be good indicators of the overall quality of the manufacturing process. That is, deviations in the modal frequencies or modal vectors of mechanical parts can help to identify outlier or systemic problems in the raw materials or fabrication procedure. A novel method for characterizing nonuniformities in homogeneous symmetric parts using pseudorepeated modal frequencies is discussed in this paper. It is demonstrated that the spacing between pseudorepeated roots in dominantly symmetric manufactured parts is a direct indicator of nonuniformities (i.e., inclusions, voids) in the stiffness or mass distributions. Smaller differences between split-peaks indicate less nonuniformity, and hence, higher quality parts. A simple fourth-order lumped parameter model is used to elaborate on this technique analytically, a representative finite element model is used to further this development, root locus techniques are used to study the sensitivity to nonuniformities, and acceleration response data from impact vibration tests on deep drawn hemispherical shells are used to verify the approach experimentally.
Les modes de la vibration des pièces manufacturées peuvent être de bons indicateurs de la qualité globale du processus de fabrication. C'est-à-dire, les déviations dans les fréquences modales ou les vecteurs modaux des pièces mécaniques peuvent aider à identifier l'annexe ou les problèmes systémiques dans les matières premières premières ou le procédé de fabrication. Une méthode de roman pour caractériser des nonuniformités dans les pièces symétriques homogènes qu'employer pseudorepeated des fréquences modales est discutée en cet article. On le démontre que l'espacement entre pseudorepeated des racines dans les pièces manufacturées principalement symétriques est un indicateur direct des nonuniformities (c.-à-d., inclusions, vides) dans la rigidité ou les distributions de masse. De plus petites différences entre les dédoubler-crêtes indiquent moins d'irrégularité, et par conséquent, des pièces plus de haute qualité. Un quatrième-ordre simple lumped le modèle de paramètre est employé pour élaborer sur cette technique analytiquement, un modèle fini représentatif d'élément est employé à autre ce développement, des techniques de lieu de racine sont employées pour étudier la sensibilité aux nonuniformities, et des données de réponse d'accélération des essais de vibration d'impact sur les coquilles hémisphériques embouties sont employées pour vérifier l'approche expérimentalement.En ligne : bjjellison@purdue.edu, hkess1@purdue.edu, deadams@purdue.edu, dnelson@lanl.gov [article] Nondestructive Evaluation of Parts With Degenerate Modes Using Pseudorepeated Roots = Evaluation Non Destructive des Parties avec des Modes Dégénérés en Utilisant des Racines de Pseudorepeated [texte imprimé] / Jellison, Brandon J., Auteur ; Kess, Harold R., Auteur ; Adams, Douglas E. ; Nelson, David C., Auteur . - 498-508 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 498-508 p.
Mots-clés : Vibration de pièce manufacturée Fréquence modale Vecteur nodal Pièce symétrique homogène Nonuniformité Coquille hémisphérique Index. décimale : 629.8 Résumé : The modes of vibration of manufactured parts can be good indicators of the overall quality of the manufacturing process. That is, deviations in the modal frequencies or modal vectors of mechanical parts can help to identify outlier or systemic problems in the raw materials or fabrication procedure. A novel method for characterizing nonuniformities in homogeneous symmetric parts using pseudorepeated modal frequencies is discussed in this paper. It is demonstrated that the spacing between pseudorepeated roots in dominantly symmetric manufactured parts is a direct indicator of nonuniformities (i.e., inclusions, voids) in the stiffness or mass distributions. Smaller differences between split-peaks indicate less nonuniformity, and hence, higher quality parts. A simple fourth-order lumped parameter model is used to elaborate on this technique analytically, a representative finite element model is used to further this development, root locus techniques are used to study the sensitivity to nonuniformities, and acceleration response data from impact vibration tests on deep drawn hemispherical shells are used to verify the approach experimentally.
Les modes de la vibration des pièces manufacturées peuvent être de bons indicateurs de la qualité globale du processus de fabrication. C'est-à-dire, les déviations dans les fréquences modales ou les vecteurs modaux des pièces mécaniques peuvent aider à identifier l'annexe ou les problèmes systémiques dans les matières premières premières ou le procédé de fabrication. Une méthode de roman pour caractériser des nonuniformités dans les pièces symétriques homogènes qu'employer pseudorepeated des fréquences modales est discutée en cet article. On le démontre que l'espacement entre pseudorepeated des racines dans les pièces manufacturées principalement symétriques est un indicateur direct des nonuniformities (c.-à-d., inclusions, vides) dans la rigidité ou les distributions de masse. De plus petites différences entre les dédoubler-crêtes indiquent moins d'irrégularité, et par conséquent, des pièces plus de haute qualité. Un quatrième-ordre simple lumped le modèle de paramètre est employé pour élaborer sur cette technique analytiquement, un modèle fini représentatif d'élément est employé à autre ce développement, des techniques de lieu de racine sont employées pour étudier la sensibilité aux nonuniformities, et des données de réponse d'accélération des essais de vibration d'impact sur les coquilles hémisphériques embouties sont employées pour vérifier l'approche expérimentalement.En ligne : bjjellison@purdue.edu, hkess1@purdue.edu, deadams@purdue.edu, dnelson@lanl.gov
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 509-519 p.
Titre : Feedback Control of Thermal Systems Modeled via the Network Approach Titre original : Commande de Rétroaction des Systèmes Thermiques Modelé par l'Intermédiaire de l'Approche de Réseau Type de document : texte imprimé Auteurs : Papalexandris, Miltiadis V., Auteur Article en page(s) : 509-519 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Algorithme de commande de rétroaction Système thermique modelé Réseau Contrôleur intégral optimal Dérivation Système linéaire Commande décentralisée Réseau thermique Théorème Stabilité Contrôlabilité intégrale décentralisée Contrôleur décentralisé Essai numérique Index. décimale : 629.8 Résumé : This article reports on feedback control algorithms for thermal systems modeled via the network approach. These networks belong to the class of descriptor systems. They are subject to nondecaying disturbances and, therefore, integral action is required for zero offset. The article includes the derivation of optimal integral controllers for general linear descriptor systems and a detailed study on decentralized control for thermal networks. Feasibility of decentralized control is established via two theorems regarding stability and decentralized integral controllability of thermal networks. Additionally, a particular strategy for the synthesis of decentralized controllers is proposed. This article concludes with a sample of the numerical tests that we performed to demonstrate the efficiency of the proposed algorithms.
Cet article rend compte des algorithmes de commande de rétroaction pour les systèmes thermiques modelés par l'intermédiaire de l'approche de réseau. Ces réseaux appartiennent à la classe des systèmes de descripteur. Ils sont sujets à des perturbations nondecaying et, en conséquence, l'action intégrale est exigée pendant zéro excentrages. L'article inclut la dérivation des contrôleurs intégraux optimaux pour des systèmes linéaires généraux de descripteur et une étude détaillée sur la commande décentralisée pour les réseaux thermiques. La praticabilité de la commande décentralisée est établie par l'intermédiaire de deux théorèmes concernant la stabilité et la contrôlabilité intégrale décentralisée des réseaux thermiques. En plus, on propose une stratégie particulière pour la synthèse des contrôleurs décentralisés. Cet article conclut avec un échantillon des essais numériques que nous avons exécuté pour démontrer l'efficacité des algorithmes proposés.En ligne : miltos@term.ucl.ac.be [article] Feedback Control of Thermal Systems Modeled via the Network Approach = Commande de Rétroaction des Systèmes Thermiques Modelé par l'Intermédiaire de l'Approche de Réseau [texte imprimé] / Papalexandris, Miltiadis V., Auteur . - 509-519 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 509-519 p.
Mots-clés : Algorithme de commande de rétroaction Système thermique modelé Réseau Contrôleur intégral optimal Dérivation Système linéaire Commande décentralisée Réseau thermique Théorème Stabilité Contrôlabilité intégrale décentralisée Contrôleur décentralisé Essai numérique Index. décimale : 629.8 Résumé : This article reports on feedback control algorithms for thermal systems modeled via the network approach. These networks belong to the class of descriptor systems. They are subject to nondecaying disturbances and, therefore, integral action is required for zero offset. The article includes the derivation of optimal integral controllers for general linear descriptor systems and a detailed study on decentralized control for thermal networks. Feasibility of decentralized control is established via two theorems regarding stability and decentralized integral controllability of thermal networks. Additionally, a particular strategy for the synthesis of decentralized controllers is proposed. This article concludes with a sample of the numerical tests that we performed to demonstrate the efficiency of the proposed algorithms.
Cet article rend compte des algorithmes de commande de rétroaction pour les systèmes thermiques modelés par l'intermédiaire de l'approche de réseau. Ces réseaux appartiennent à la classe des systèmes de descripteur. Ils sont sujets à des perturbations nondecaying et, en conséquence, l'action intégrale est exigée pendant zéro excentrages. L'article inclut la dérivation des contrôleurs intégraux optimaux pour des systèmes linéaires généraux de descripteur et une étude détaillée sur la commande décentralisée pour les réseaux thermiques. La praticabilité de la commande décentralisée est établie par l'intermédiaire de deux théorèmes concernant la stabilité et la contrôlabilité intégrale décentralisée des réseaux thermiques. En plus, on propose une stratégie particulière pour la synthèse des contrôleurs décentralisés. Cet article conclut avec un échantillon des essais numériques que nous avons exécuté pour démontrer l'efficacité des algorithmes proposés.En ligne : miltos@term.ucl.ac.be
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 520-530 p.
Titre : Adaptive Control of Mechanical Systems With Time-Varying Parameters and Disturbances Titre original : Commande Adaptative des Systèmes Mécaniques avec Temps Changeant des Paramètres et des Perturbations Type de document : texte imprimé Auteurs : Pagilla, Prabhakar R., Auteur ; Zhu, Yongliang, Auteur Article en page(s) : 520-530 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Algorithme de commande adaptive Système mécanique Temps-variable Polynôme Contrôleur adaptif Manipulateur mécanique planaire Contrôleur non-adaptif Index. décimale : 629.8 Résumé : A new adaptive control algorithm for mechanical systems with time-varying parameters and/or time-varying disturbances is proposed and investigated. The proposed method does not assume any structure to the time-varying parameter or disturbance. The method is based on the expansion of the time-varying parameter/disturbance using Taylor's formula. This facilitates expanding a time-varying function as a finite length polynomial and a bounded residue. The coefficients of the finite-length polynomial are estimated in a small time interval so that they can be assumed to be constant within that interval. A gradient projection algorithm is used to estimate the parameters within each time interval. Stability of the proposed adaptive controller is shown and discussed. A novel experiment is designed using a two-link planar mechanical manipulator to investigate the proposed algorithm experimentally. Results of the proposed adaptive controller are compared with an ideal nonadaptive controller that assumes complete knowledge of the parameters and disturbances. A representative sample of the experimental results is shown and discussed.
Un nouvel algorithme de commande adaptative pour les systèmes mécaniques avec des paramètres variables de temps et/ou des perturbations variables de temps est proposé et étudié. La méthode proposée n'assume aucune structure au paramètre ou à la perturbation variable de temps. La méthode est basée sur l'expansion du paramètre/de perturbation variables de temps en utilisant la formule de Taylor. Ceci facilite augmenter une fonction temps-variable comme longueur finie polynôme et résidu lié. Les coefficients du polynôme fini de longueur sont estimés dans un petit intervalle de temps de sorte qu'on puisse assumer qu'ils soient constants dans cet intervalle. Un algorithme de projection de gradient est employé pour estimer l'intervalle de paramètres en dedans chaque fois. La stabilité du contrôleur adaptatif proposé est montrée et discutée. Une expérience de roman est conçue à l'aide d'un manipulateur mécanique planaire de deux liens pour étudier l'algorithme proposé expérimentalement. Des résultats du contrôleur adaptatif proposé sont comparés à un contrôleur nonadaptive idéal qui assume la connaissance complète des paramètres et des perturbations. Un échantillon représentatif des résultats expérimentaux est montré et discuté.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu [article] Adaptive Control of Mechanical Systems With Time-Varying Parameters and Disturbances = Commande Adaptative des Systèmes Mécaniques avec Temps Changeant des Paramètres et des Perturbations [texte imprimé] / Pagilla, Prabhakar R., Auteur ; Zhu, Yongliang, Auteur . - 520-530 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 520-530 p.
Mots-clés : Algorithme de commande adaptive Système mécanique Temps-variable Polynôme Contrôleur adaptif Manipulateur mécanique planaire Contrôleur non-adaptif Index. décimale : 629.8 Résumé : A new adaptive control algorithm for mechanical systems with time-varying parameters and/or time-varying disturbances is proposed and investigated. The proposed method does not assume any structure to the time-varying parameter or disturbance. The method is based on the expansion of the time-varying parameter/disturbance using Taylor's formula. This facilitates expanding a time-varying function as a finite length polynomial and a bounded residue. The coefficients of the finite-length polynomial are estimated in a small time interval so that they can be assumed to be constant within that interval. A gradient projection algorithm is used to estimate the parameters within each time interval. Stability of the proposed adaptive controller is shown and discussed. A novel experiment is designed using a two-link planar mechanical manipulator to investigate the proposed algorithm experimentally. Results of the proposed adaptive controller are compared with an ideal nonadaptive controller that assumes complete knowledge of the parameters and disturbances. A representative sample of the experimental results is shown and discussed.
Un nouvel algorithme de commande adaptative pour les systèmes mécaniques avec des paramètres variables de temps et/ou des perturbations variables de temps est proposé et étudié. La méthode proposée n'assume aucune structure au paramètre ou à la perturbation variable de temps. La méthode est basée sur l'expansion du paramètre/de perturbation variables de temps en utilisant la formule de Taylor. Ceci facilite augmenter une fonction temps-variable comme longueur finie polynôme et résidu lié. Les coefficients du polynôme fini de longueur sont estimés dans un petit intervalle de temps de sorte qu'on puisse assumer qu'ils soient constants dans cet intervalle. Un algorithme de projection de gradient est employé pour estimer l'intervalle de paramètres en dedans chaque fois. La stabilité du contrôleur adaptatif proposé est montrée et discutée. Une expérience de roman est conçue à l'aide d'un manipulateur mécanique planaire de deux liens pour étudier l'algorithme proposé expérimentalement. Des résultats du contrôleur adaptatif proposé sont comparés à un contrôleur nonadaptive idéal qui assume la connaissance complète des paramètres et des perturbations. Un échantillon représentatif des résultats expérimentaux est montré et discuté.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 531-546 p.
Titre : Reduced Order Model Analysis for Two-Dimensional Molecular Dynamic Chain Structure Attached to an Atomic Force Microscope Titre original : Analyse Réduite de Modèle d'Ordre pour la Structure à Chaînes Dynamique Moléculaire Bidimensionnelle Fixée à un Microscope Atomique de Force Type de document : texte imprimé Auteurs : Deman, Tang, Auteur ; Dowell, Earl H., Auteur Article en page(s) : 531-546 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Chaine de proéine-ligand Analyse dynamique Simulation numérique Microscope atomique Avion bidimensionnel Excitation basse sinuoïdale Système dynamique linéaire Système dynamique non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Dynamic analysis and numerical simulation of a protein-ligand chain structure connected to a moving atomic force microscope (AFM) has been conducted. The elements of the chain are free to extend and rotate relative to each other in a two-dimensional plane. Sinusoidal base excitation of the cantilevered beam of the AFM is considered in some detail. Reduced order (dynamic) models are constructed using global modes for both linear and nonlinear dynamic systems with and without the "nearest neighbor assumption." The agreement between the original and reduced order models (ROM) is very good even when only one global mode is included in the ROM for either the linear case or for the nonlinear case, provided the excitation frequency is lower than the fundamental natural frequency of the linear system. For higher excitation frequencies, more global modes are required. The computational advantage of the reduced order model is clear from the results presented.
L'analyse dynamique et la simulation numérique d'une structure de chaîne de protéine-ligand se sont reliées à un microscope atomique mobile de force (AFM) a été conduite. Les éléments de la chaîne sont libres pour prolonger et tourner relatif dans un avion bidimensionnel. L'excitation basse sinusoïdale du faisceau en porte-à-faux de l'AFM est considérée de manière assez détaillée. Des modèles (dynamiques) réduits d'ordre sont construits en utilisant des modes globaux pour les systèmes dynamiques linéaires et non-linéaires avec et sans "la prétention voisine la plus proche." L'accord entre l'original et les modèles réduits d'ordre (ROM) est très bon même lorsque seulement un mode global est inclus dans la ROM pour le cas linéaire ou pour le cas non-linéaire, si la fréquence d'excitation est inférieure à la fréquence normale fondamentale du système linéaire. Pour des fréquences plus élevées d'excitation, des modes plus globaux sont exigés. L'avantage informatique du modèle réduit d'ordre est clair des résultats présentés.En ligne : demant@duke.edu, dowell@ee.duke.edu [article] Reduced Order Model Analysis for Two-Dimensional Molecular Dynamic Chain Structure Attached to an Atomic Force Microscope = Analyse Réduite de Modèle d'Ordre pour la Structure à Chaînes Dynamique Moléculaire Bidimensionnelle Fixée à un Microscope Atomique de Force [texte imprimé] / Deman, Tang, Auteur ; Dowell, Earl H., Auteur . - 531-546 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 531-546 p.
Mots-clés : Chaine de proéine-ligand Analyse dynamique Simulation numérique Microscope atomique Avion bidimensionnel Excitation basse sinuoïdale Système dynamique linéaire Système dynamique non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Dynamic analysis and numerical simulation of a protein-ligand chain structure connected to a moving atomic force microscope (AFM) has been conducted. The elements of the chain are free to extend and rotate relative to each other in a two-dimensional plane. Sinusoidal base excitation of the cantilevered beam of the AFM is considered in some detail. Reduced order (dynamic) models are constructed using global modes for both linear and nonlinear dynamic systems with and without the "nearest neighbor assumption." The agreement between the original and reduced order models (ROM) is very good even when only one global mode is included in the ROM for either the linear case or for the nonlinear case, provided the excitation frequency is lower than the fundamental natural frequency of the linear system. For higher excitation frequencies, more global modes are required. The computational advantage of the reduced order model is clear from the results presented.
L'analyse dynamique et la simulation numérique d'une structure de chaîne de protéine-ligand se sont reliées à un microscope atomique mobile de force (AFM) a été conduite. Les éléments de la chaîne sont libres pour prolonger et tourner relatif dans un avion bidimensionnel. L'excitation basse sinusoïdale du faisceau en porte-à-faux de l'AFM est considérée de manière assez détaillée. Des modèles (dynamiques) réduits d'ordre sont construits en utilisant des modes globaux pour les systèmes dynamiques linéaires et non-linéaires avec et sans "la prétention voisine la plus proche." L'accord entre l'original et les modèles réduits d'ordre (ROM) est très bon même lorsque seulement un mode global est inclus dans la ROM pour le cas linéaire ou pour le cas non-linéaire, si la fréquence d'excitation est inférieure à la fréquence normale fondamentale du système linéaire. Pour des fréquences plus élevées d'excitation, des modes plus globaux sont exigés. L'avantage informatique du modèle réduit d'ordre est clair des résultats présentés.En ligne : demant@duke.edu, dowell@ee.duke.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 547-557 p.
Titre : Perfectly Matched Feedback Control and Its Integrated Design for Multiaxis Motion Systems Titre original : Commande Parfaitement Assortie de Rétroaction et son Conception Intégrée pour les Systèmes Multiaxes de Mouvement Type de document : texte imprimé Auteurs : Syh-Shiuh, Yeh, Auteur ; Pau-Lo, Hsu, Auteur Article en page(s) : 547-557 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système à hahe multiple OPération à vitesse réduite Commande de réroaction Système multiaxe Poteau zéro Réponse dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : For motion systems with multiple axes, the approach of matched direct current gains has been generally adopted to improve contouring accuracy under low-speed operations. To achieve high-speed and high-precision motion in modern manufacturing, a perfectly matched feedback control (PMFBC) design for multiaxis motion systems is proposed in this paper. By applying stable pole-zero cancellation and including complementary zeros for uncancelled zeros for all axes, matched dynamic responses across the whole frequency range for all axes are achieved. Thus, contouring accuracy for multiaxis systems is guaranteed for the basic feedback loops. In real applications, the modeling error is unavoidable and the degradation and limitations of the model-based PMFBC exist. Therefore, a newly designed digital disturbance observer is proposed to be included in the proposed PMFBC structure for each axis to compensate for undesirable nonlinearity and disturbances to maintain the matched dynamics among all axes for the PMFBC design. Furthermore, the feedforward control loops zero phase error tracking controller are employed to reduce tracking errors. Experimental results on a three-axis CNC machining center indicate that both contouring accuracy and tracking accuracy are achieved by applying the present PMFBC design.
Pour des systèmes de mouvement avec les haches multiples, l'approche des gains assortis de courant continu a été généralement adoptée pour améliorer l'exactitude contournante sous des opérations à vitesse réduite. Pour réaliser le mouvement de précision à grande vitesse et élevée à la fabrication moderne, on propose une conception parfaitement assortie de la commande de rétroaction (PMFBC) pour les systèmes multiaxes de mouvement en cet article. En appliquant l'annulation stable de poteau-zéro et en incluant des zéros complémentaires pour uncancelled des zéros pour toutes les haches, des réponses dynamiques assorties à travers la gamme de fréquence entière pour toutes les haches sont réalisés. Ainsi, l'exactitude contournante pour les systèmes multiaxes est garantie pour les boucles de rétroaction de base. Dans de vraies applications, l'erreur modelante est inévitable et la dégradation et les limitations du PMFBC modèle-basé existent. Par conséquent, un observateur numérique nouvellement conçu de perturbation est proposé pour être inclus dans la structure proposée de PMFBC pour que chaque axe compense la non-linéarité indésirable et les perturbations pour maintenir la dynamique assortie parmi toutes les haches pour le PMFBC conçoivent. En outre, l'erreur de phase zéro de boucles d'avertissement de feedforward dépistant le contrôleur sont utilisées pour réduire des erreurs de cheminement. Les résultats expérimentaux à un centre d'usinage de commande numérique par ordinateur de trois axes indiquent que l'exactitude contournante et l'exactitude de cheminement sont réalisées en appliquant la conception actuelle de PMFBC.[article] Perfectly Matched Feedback Control and Its Integrated Design for Multiaxis Motion Systems = Commande Parfaitement Assortie de Rétroaction et son Conception Intégrée pour les Systèmes Multiaxes de Mouvement [texte imprimé] / Syh-Shiuh, Yeh, Auteur ; Pau-Lo, Hsu, Auteur . - 547-557 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 547-557 p.
Mots-clés : Système à hahe multiple OPération à vitesse réduite Commande de réroaction Système multiaxe Poteau zéro Réponse dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : For motion systems with multiple axes, the approach of matched direct current gains has been generally adopted to improve contouring accuracy under low-speed operations. To achieve high-speed and high-precision motion in modern manufacturing, a perfectly matched feedback control (PMFBC) design for multiaxis motion systems is proposed in this paper. By applying stable pole-zero cancellation and including complementary zeros for uncancelled zeros for all axes, matched dynamic responses across the whole frequency range for all axes are achieved. Thus, contouring accuracy for multiaxis systems is guaranteed for the basic feedback loops. In real applications, the modeling error is unavoidable and the degradation and limitations of the model-based PMFBC exist. Therefore, a newly designed digital disturbance observer is proposed to be included in the proposed PMFBC structure for each axis to compensate for undesirable nonlinearity and disturbances to maintain the matched dynamics among all axes for the PMFBC design. Furthermore, the feedforward control loops zero phase error tracking controller are employed to reduce tracking errors. Experimental results on a three-axis CNC machining center indicate that both contouring accuracy and tracking accuracy are achieved by applying the present PMFBC design.
Pour des systèmes de mouvement avec les haches multiples, l'approche des gains assortis de courant continu a été généralement adoptée pour améliorer l'exactitude contournante sous des opérations à vitesse réduite. Pour réaliser le mouvement de précision à grande vitesse et élevée à la fabrication moderne, on propose une conception parfaitement assortie de la commande de rétroaction (PMFBC) pour les systèmes multiaxes de mouvement en cet article. En appliquant l'annulation stable de poteau-zéro et en incluant des zéros complémentaires pour uncancelled des zéros pour toutes les haches, des réponses dynamiques assorties à travers la gamme de fréquence entière pour toutes les haches sont réalisés. Ainsi, l'exactitude contournante pour les systèmes multiaxes est garantie pour les boucles de rétroaction de base. Dans de vraies applications, l'erreur modelante est inévitable et la dégradation et les limitations du PMFBC modèle-basé existent. Par conséquent, un observateur numérique nouvellement conçu de perturbation est proposé pour être inclus dans la structure proposée de PMFBC pour que chaque axe compense la non-linéarité indésirable et les perturbations pour maintenir la dynamique assortie parmi toutes les haches pour le PMFBC conçoivent. En outre, l'erreur de phase zéro de boucles d'avertissement de feedforward dépistant le contrôleur sont utilisées pour réduire des erreurs de cheminement. Les résultats expérimentaux à un centre d'usinage de commande numérique par ordinateur de trois axes indiquent que l'exactitude contournante et l'exactitude de cheminement sont réalisées en appliquant la conception actuelle de PMFBC.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 558-567 p.
Titre : Construction of a Set of Nonovershooting Tracking Controllers Titre original : Construction d'un Ensemble de Nonovershooting Dépistant des Contrôleurs Type de document : texte imprimé Auteurs : Bement, Matt, Auteur ; Jayasuriya, Suhada, Auteur Article en page(s) : 558-567 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système de phase de nonminimum Système avec rentrée de référence Temps continu Contrôleur de rétroaction Entrée linéaire Système de rendement Contrôleur non dépassant Index. décimale : 629.8 Résumé : The problem of tracking a known reference without overshooting is of great practical importance in a number of applications. However, nonminimum phase systems and systems with reference inputs other than steps have received very little attention. This paper proposes two different techniques for obtaining a continuous time, nonovershooting, feedback controller for a wide variety of linear single input, single output (SISO) systems, including nonminimum phase systems and systems whose reference input is something other than a step function. These techniques are then used to generate an initial nonovershooting controller from which a set of nonovershooting controllers is obtained. Examples are given to demonstrate all key concepts.
Le problème de dépister une référence connue sans dépasser est de grande importance pratique dans un certain nombre d'applications. Cependant, les systèmes de phase de nonminimum et les systèmes avec des entrées de référence autres que des étapes ont suscité l'attention très petite. Cet article propose deux techniques différentes pour obtenir un temps continu, nondépassant, contrôleur de rétroaction pour une grande variété de l'entrée simple linéaire, systèmes simples du rendement (SISO), y compris des systèmes de phase de nonminimum et des systèmes dont l'entrée de référence est quelque chose autre qu'une fonction d'étape. Ces techniques sont alors employées pour produire d'un premier contrôleur nonodépassant à partir dont un ensemble de contrôleurs nonovershooting est obtenu. Des exemples sont donnés pour démontrer tous les concepts principaux.[article] Construction of a Set of Nonovershooting Tracking Controllers = Construction d'un Ensemble de Nonovershooting Dépistant des Contrôleurs [texte imprimé] / Bement, Matt, Auteur ; Jayasuriya, Suhada, Auteur . - 558-567 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 558-567 p.
Mots-clés : Système de phase de nonminimum Système avec rentrée de référence Temps continu Contrôleur de rétroaction Entrée linéaire Système de rendement Contrôleur non dépassant Index. décimale : 629.8 Résumé : The problem of tracking a known reference without overshooting is of great practical importance in a number of applications. However, nonminimum phase systems and systems with reference inputs other than steps have received very little attention. This paper proposes two different techniques for obtaining a continuous time, nonovershooting, feedback controller for a wide variety of linear single input, single output (SISO) systems, including nonminimum phase systems and systems whose reference input is something other than a step function. These techniques are then used to generate an initial nonovershooting controller from which a set of nonovershooting controllers is obtained. Examples are given to demonstrate all key concepts.
Le problème de dépister une référence connue sans dépasser est de grande importance pratique dans un certain nombre d'applications. Cependant, les systèmes de phase de nonminimum et les systèmes avec des entrées de référence autres que des étapes ont suscité l'attention très petite. Cet article propose deux techniques différentes pour obtenir un temps continu, nondépassant, contrôleur de rétroaction pour une grande variété de l'entrée simple linéaire, systèmes simples du rendement (SISO), y compris des systèmes de phase de nonminimum et des systèmes dont l'entrée de référence est quelque chose autre qu'une fonction d'étape. Ces techniques sont alors employées pour produire d'un premier contrôleur nonodépassant à partir dont un ensemble de contrôleurs nonovershooting est obtenu. Des exemples sont donnés pour démontrer tous les concepts principaux.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 568-573 p.
Titre : Nonlinear Optimal Internal Forces Control and Application to Swing-Up and Stabilization of Pendulum Titre original : Commande Non-Linéaire et Application à Balancer vers le Haut et Stabilisation Internes Optimales de Forces de Pendule Type de document : texte imprimé Auteurs : Satoshi, Suzuki, Auteur ; Katsuhisa, Furuta, Auteur ; Akihiko, Sugiki ; Hatakeyama, Shoshiro Article en page(s) : 568-573 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Mécanisme multilien Contrainte au joint Stabilisation Réglement non-linéaire Equation de Riccati Forme quadratique conventionnelle Loi optimale non-linéaire Contrôleur dépendant Stabilisation du pendule Index. décimale : 629.8 Résumé : Internal forces are brought by the connection of a multilink mechanism as integrated effects of constraint forces at joints, centrifugal/Coriolis forces, and external forces. In this paper, in order to enhance a performance in the stabilization of the total system, the internal forces are considered to be reduced by the nonlinear regulation based on a State-Dependent Riccati Equation (SDRE), where the internal forces are derived by a projection method. The dynamics of individual components and the relations of the constraint motions yield the dynamic model of whole system. Considering a criterion function of which integrands consist of the conventional quadratic forms with the state-dependent weighting matrices, a nonlinear optimal control law for the criterion function, named nonlinear state-dependent controller, is determined by solving the SDRE in real time. As the results of the proposed control, system's mechanical components would not receive large internal forces and the control performance has been improved. The proposed method is effectively demonstrated by an experiment of a global stabilization control of the 1-link Furuta pendulum at the upright position.
Des forces internes sont apportées par le raccordement d'un mécanisme de multilien en tant qu'effets intégrés des forces de contrainte aux joints, des forces de centrifugal/Coriolis, et des forces externes. En cet article, afin d'augmenter une exécution dans la stabilisation de tout le système, les forces internes sont considérées être réduites par le règlement non-linéaire basé sur une équation dépendante de Riccati d'état (SDRE), où les forces internes sont dérivées par une méthode de projection. La dynamique de différents composants et les relations des mouvements de contrainte rapportent le modèle dynamique du système entier. Vu un critère de fonction dont les fonctions à intégrer comprennent les formes quadratiques conventionnelles avec la personne à charge d'état pesant des matrices, une loi optimale non-linéaire de commande pour le critère de fonction, appelée l'état non-linéaire contrôleur dépendant, est déterminée en résolvant le SDRE en temps réel. Car les résultats de la commande proposée, les composants mécaniques du système ne recevraient pas de grandes forces internes et l'exécution de commande a été améliorées. La méthode proposée est efficacement démontrée par une expérience d'une commande globale de stabilisation du pendule de 1-lien Furuta à la position droite.En ligne : ssuzuki@ham.coe.dendai.ac.jp, furuta@dendai.ac.jp, sugiki@furutalab.k.dendai.ac. [...] [article] Nonlinear Optimal Internal Forces Control and Application to Swing-Up and Stabilization of Pendulum = Commande Non-Linéaire et Application à Balancer vers le Haut et Stabilisation Internes Optimales de Forces de Pendule [texte imprimé] / Satoshi, Suzuki, Auteur ; Katsuhisa, Furuta, Auteur ; Akihiko, Sugiki ; Hatakeyama, Shoshiro . - 568-573 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 568-573 p.
Mots-clés : Mécanisme multilien Contrainte au joint Stabilisation Réglement non-linéaire Equation de Riccati Forme quadratique conventionnelle Loi optimale non-linéaire Contrôleur dépendant Stabilisation du pendule Index. décimale : 629.8 Résumé : Internal forces are brought by the connection of a multilink mechanism as integrated effects of constraint forces at joints, centrifugal/Coriolis forces, and external forces. In this paper, in order to enhance a performance in the stabilization of the total system, the internal forces are considered to be reduced by the nonlinear regulation based on a State-Dependent Riccati Equation (SDRE), where the internal forces are derived by a projection method. The dynamics of individual components and the relations of the constraint motions yield the dynamic model of whole system. Considering a criterion function of which integrands consist of the conventional quadratic forms with the state-dependent weighting matrices, a nonlinear optimal control law for the criterion function, named nonlinear state-dependent controller, is determined by solving the SDRE in real time. As the results of the proposed control, system's mechanical components would not receive large internal forces and the control performance has been improved. The proposed method is effectively demonstrated by an experiment of a global stabilization control of the 1-link Furuta pendulum at the upright position.
Des forces internes sont apportées par le raccordement d'un mécanisme de multilien en tant qu'effets intégrés des forces de contrainte aux joints, des forces de centrifugal/Coriolis, et des forces externes. En cet article, afin d'augmenter une exécution dans la stabilisation de tout le système, les forces internes sont considérées être réduites par le règlement non-linéaire basé sur une équation dépendante de Riccati d'état (SDRE), où les forces internes sont dérivées par une méthode de projection. La dynamique de différents composants et les relations des mouvements de contrainte rapportent le modèle dynamique du système entier. Vu un critère de fonction dont les fonctions à intégrer comprennent les formes quadratiques conventionnelles avec la personne à charge d'état pesant des matrices, une loi optimale non-linéaire de commande pour le critère de fonction, appelée l'état non-linéaire contrôleur dépendant, est déterminée en résolvant le SDRE en temps réel. Car les résultats de la commande proposée, les composants mécaniques du système ne recevraient pas de grandes forces internes et l'exécution de commande a été améliorées. La méthode proposée est efficacement démontrée par une expérience d'une commande globale de stabilisation du pendule de 1-lien Furuta à la position droite.En ligne : ssuzuki@ham.coe.dendai.ac.jp, furuta@dendai.ac.jp, sugiki@furutalab.k.dendai.ac. [...]
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 574-582 p.
Titre : Regularization Embedded Nonlinear Control Designs for Input-Constrained and Ill-Conditioned Thermal System Titre original : Régularisation a Inclus des Conceptions Non-Linéaires de Commande pour le Système Thermique Contraint et de Mauvais Tempérament d'Entrée Type de document : texte imprimé Auteurs : Gwak, Kwan-Woong, Auteur ; Masada, Glenn Y., Auteur Article en page(s) : 574-582 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Conception non-linéaire de commande Processus thermique conditionné Contrôleur non-linéaire Déclancheur Contrainte d'entrée Equation algébrique linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : New regularization embedded nonlinear control designs are proposed for the temperature control of an input-constrained and ill-conditioned thermal process. A classic nonlinear controller applied to such a process is shown to provide good temperature tracking but generates physically unreasonable actuator solutions, i.e. input-constraint-violation. The reason of input-constraint-violating control solutions—ill-conditionedness—is shown by applying singular value decomposition (SVD) on the linear algebraic equivalence of the nonlinear controllers (LAENC). Based on the analogy of LAENC and regularization method for the linear algebraic equations, Tikhonov, truncated singular value decomposition (TSVD) and modified TSVD (MTSVD) methods are embedded in the design of feedback linearizing controllers (FBL) and sliding mode controllers (SMC). These regularization embedded nonlinear controllers (RENLC) provide good temperature tracking and generate physically reasonable and actuator-constraint-satisfying solutions for the ill-conditioned system, in spite of the modeling errors inherent in applying regularization. The optimal Tikhonov parameter is found using an L-curve. Quantitative comparisons of the residuals and standard deviations of the control inputs are used as criteria to select the optimal truncated singular value decomposition (TSVD) parameter.
On propose la nouvelle régularisation a inclus des conceptions non-linéaires de commande pour la commande de température d'un processus thermique conditionné contraint et malade d'entrée. Un contrôleur non-linéaire classique appliqué à un tel processus est montré pour fournir la bonne température dépistant mais produit des solutions physiquement peu raisonnables de déclencheur, c.-à-d. violation de contrainte d'entrée. La raison du conditionedness malade de solutions témoin de violation de contrainte d'entrée est montrée en appliquant la décomposition singulière de valeur (SVD) sur l'équivalence algébrique linéaire des contrôleurs non-linéaires (LAENC). Basé sur l'analogie de LAENC et de méthode de régularisation pour les équations algébriques linéaires, Tikhonov, décomposition singulière tronquée de valeur (TSVD) et méthodes modifiées de TSVD (MTSVD) sont inclus dans la conception de la rétroaction linéarisant les contrôleurs (FBL) et glissant les contrôleurs de mode (SMC). Ces contrôleurs non-linéaires incorporés par régularisation (RENLC) fournissent la bonne température dépistant et produisent des solutions satisfaisantes physiquement raisonnables et de déclencheur de contrainte pour le système conditionné malade, malgré les erreurs modelantes inhérentes à appliquer la régularisation. Le paramètre optimal de Tikhonov s'avère employer un L courbe. Des comparaisons quantitatives des résiduels et les écarts type des entrées de commande sont employés comme critères pour choisir le paramètre singulier tronqué optimal de la décomposition de valeur (TSVD).[article] Regularization Embedded Nonlinear Control Designs for Input-Constrained and Ill-Conditioned Thermal System = Régularisation a Inclus des Conceptions Non-Linéaires de Commande pour le Système Thermique Contraint et de Mauvais Tempérament d'Entrée [texte imprimé] / Gwak, Kwan-Woong, Auteur ; Masada, Glenn Y., Auteur . - 574-582 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 574-582 p.
Mots-clés : Conception non-linéaire de commande Processus thermique conditionné Contrôleur non-linéaire Déclancheur Contrainte d'entrée Equation algébrique linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : New regularization embedded nonlinear control designs are proposed for the temperature control of an input-constrained and ill-conditioned thermal process. A classic nonlinear controller applied to such a process is shown to provide good temperature tracking but generates physically unreasonable actuator solutions, i.e. input-constraint-violation. The reason of input-constraint-violating control solutions—ill-conditionedness—is shown by applying singular value decomposition (SVD) on the linear algebraic equivalence of the nonlinear controllers (LAENC). Based on the analogy of LAENC and regularization method for the linear algebraic equations, Tikhonov, truncated singular value decomposition (TSVD) and modified TSVD (MTSVD) methods are embedded in the design of feedback linearizing controllers (FBL) and sliding mode controllers (SMC). These regularization embedded nonlinear controllers (RENLC) provide good temperature tracking and generate physically reasonable and actuator-constraint-satisfying solutions for the ill-conditioned system, in spite of the modeling errors inherent in applying regularization. The optimal Tikhonov parameter is found using an L-curve. Quantitative comparisons of the residuals and standard deviations of the control inputs are used as criteria to select the optimal truncated singular value decomposition (TSVD) parameter.
On propose la nouvelle régularisation a inclus des conceptions non-linéaires de commande pour la commande de température d'un processus thermique conditionné contraint et malade d'entrée. Un contrôleur non-linéaire classique appliqué à un tel processus est montré pour fournir la bonne température dépistant mais produit des solutions physiquement peu raisonnables de déclencheur, c.-à-d. violation de contrainte d'entrée. La raison du conditionedness malade de solutions témoin de violation de contrainte d'entrée est montrée en appliquant la décomposition singulière de valeur (SVD) sur l'équivalence algébrique linéaire des contrôleurs non-linéaires (LAENC). Basé sur l'analogie de LAENC et de méthode de régularisation pour les équations algébriques linéaires, Tikhonov, décomposition singulière tronquée de valeur (TSVD) et méthodes modifiées de TSVD (MTSVD) sont inclus dans la conception de la rétroaction linéarisant les contrôleurs (FBL) et glissant les contrôleurs de mode (SMC). Ces contrôleurs non-linéaires incorporés par régularisation (RENLC) fournissent la bonne température dépistant et produisent des solutions satisfaisantes physiquement raisonnables et de déclencheur de contrainte pour le système conditionné malade, malgré les erreurs modelantes inhérentes à appliquer la régularisation. Le paramètre optimal de Tikhonov s'avère employer un L courbe. Des comparaisons quantitatives des résiduels et les écarts type des entrées de commande sont employés comme critères pour choisir le paramètre singulier tronqué optimal de la décomposition de valeur (TSVD).
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 583-594 p.
Titre : Simulation of a Mortar Launched, Parachute Deployed Battlefield Imaging System Titre original : Simulation d'un Mortier Lancé, Système de Formation Image de Champ de Bataille Déployé par Parachute Type de document : texte imprimé Auteurs : Frost, Geoffrey, Auteur ; Costello, Mark, Auteur Article en page(s) : 583-594 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Mortier lancé Image par parachute Boite métallique Conage Canalisation verticale Raccordement Symétrie Rotation Index. décimale : 629.8 Résumé : Flight behavior of a mortar launched, parachute deployed imaging system is examined with particular attention to characterizing the quantity and quality of recorded image data. Coverage area of the imager, blur due to motion of the imager, and view time are evaluated for different system configurations allowing important design parameters to be identified. It is shown that proper tailoring of the dynamic characteristics of the system greatly improves gathered image data quantity and quality. Coning of the canister is an important system characteristic that largely drives total ground coverage. Canister coning is influenced in a complex manner by system geometric parameters. Mounting the parachute riser to the canister in such a way that the connection is off the axis of symmetry of the canister is a powerful technique to increase coning of the canister. Likewise, increasing riser length also yields increased coning. Increasing spin rate of the canister leads to a proportional increase in image blur, which is largest toward the edge of the image. Also, increased canister weight tends to increase the descent rate, which reduces total view time. At the same time, increased descent rate increases the spin rate for cross type parachutes, leading to increased image blur.
Le comportement de vol d'un mortier lancé, système de formation image déployé par parachute est examiné en se référant plus particulièrement à caractériser la quantité et la qualité des données enregistrées d'image. La région d'assurance de l'encre en poudre, brouillent en raison du mouvement de l'encre en poudre, et le temps de vue sont évalués pour différentes configurations de système permettant à des paramètres de conception importants d'être identifiés. On lui montre que la mise sur pied appropriée des caractéristiques dynamiques du système améliore considérablement la quantité et la qualité recueillies de données d'image. Le conage de la boîte métallique est une caractéristique importante de système qui conduit en grande partie l'assurance au sol totale. Le conage de boîte métallique est influencé d'une façon complexe par des paramètres géométriques de système. Le montage de la canalisation verticale de parachute à la boîte métallique de telle manière que le raccordement soit outre de l'axe de la symétrie de la boîte métallique est une technique puissante pour augmenter le conage de la boîte métallique. De même, la longueur croissante de canalisation verticale rapporte également le conage accru. Le taux croissant de rotation de la boîte métallique mène à une augmentation proportionnelle de la tache floue d'image, qui est la plus grande vers le bord de l'image. En outre, le poids accru de boîte métallique tend à augmenter le taux de descente, qui réduit le temps total de vue. En même temps, le taux accru de descente augmente le taux de rotation pour le type en travers parachutes, menant à la tache floue accrue d'image.[article] Simulation of a Mortar Launched, Parachute Deployed Battlefield Imaging System = Simulation d'un Mortier Lancé, Système de Formation Image de Champ de Bataille Déployé par Parachute [texte imprimé] / Frost, Geoffrey, Auteur ; Costello, Mark, Auteur . - 583-594 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 583-594 p.
Mots-clés : Mortier lancé Image par parachute Boite métallique Conage Canalisation verticale Raccordement Symétrie Rotation Index. décimale : 629.8 Résumé : Flight behavior of a mortar launched, parachute deployed imaging system is examined with particular attention to characterizing the quantity and quality of recorded image data. Coverage area of the imager, blur due to motion of the imager, and view time are evaluated for different system configurations allowing important design parameters to be identified. It is shown that proper tailoring of the dynamic characteristics of the system greatly improves gathered image data quantity and quality. Coning of the canister is an important system characteristic that largely drives total ground coverage. Canister coning is influenced in a complex manner by system geometric parameters. Mounting the parachute riser to the canister in such a way that the connection is off the axis of symmetry of the canister is a powerful technique to increase coning of the canister. Likewise, increasing riser length also yields increased coning. Increasing spin rate of the canister leads to a proportional increase in image blur, which is largest toward the edge of the image. Also, increased canister weight tends to increase the descent rate, which reduces total view time. At the same time, increased descent rate increases the spin rate for cross type parachutes, leading to increased image blur.
Le comportement de vol d'un mortier lancé, système de formation image déployé par parachute est examiné en se référant plus particulièrement à caractériser la quantité et la qualité des données enregistrées d'image. La région d'assurance de l'encre en poudre, brouillent en raison du mouvement de l'encre en poudre, et le temps de vue sont évalués pour différentes configurations de système permettant à des paramètres de conception importants d'être identifiés. On lui montre que la mise sur pied appropriée des caractéristiques dynamiques du système améliore considérablement la quantité et la qualité recueillies de données d'image. Le conage de la boîte métallique est une caractéristique importante de système qui conduit en grande partie l'assurance au sol totale. Le conage de boîte métallique est influencé d'une façon complexe par des paramètres géométriques de système. Le montage de la canalisation verticale de parachute à la boîte métallique de telle manière que le raccordement soit outre de l'axe de la symétrie de la boîte métallique est une technique puissante pour augmenter le conage de la boîte métallique. De même, la longueur croissante de canalisation verticale rapporte également le conage accru. Le taux croissant de rotation de la boîte métallique mène à une augmentation proportionnelle de la tache floue d'image, qui est la plus grande vers le bord de l'image. En outre, le poids accru de boîte métallique tend à augmenter le taux de descente, qui réduit le temps total de vue. En même temps, le taux accru de descente augmente le taux de rotation pour le type en travers parachutes, menant à la tache floue accrue d'image.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 595-604 p.
Titre : Controller Synthesis Methodology for Multivariable Nonlinear Systems With Application to Aerospace Titre original : Méthodologie de Synthèse de Contrôleur pour les Systèmes Non-Linéaires Multivariables avec l'Application à l'Espace Type de document : texte imprimé Auteurs : Nassirharand, Amir, Auteur ; Karimi, Hassan, Auteur Article en page(s) : 595-604 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Synthèse de contrôleur Méthodologie systématique Système multivariable Système non autonome Frottement non-linéaire Système aérospatial non-linéaire multivariable Propulseur Moteur liquide Système de commande Modèle dynamique non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, a new systematic controller synthesis methodology for use with highly nonlinear multivariable and nonautonomous systems with application to a class of multivariable nonlinear aerospace systems is presented. The procedure is applied to a typical liquid propellant engine, and the performance of the resulting new control system is presented. In this research, the nonlinear dynamic model of the engine, which includes both soft and hard nonlinearities, is developed. The systematic controller design procedure is based on describing function models of the engine coupled with a new multivariable exact model matching procedure.
En cet article, une nouvelle méthodologie systématique de synthèse de contrôleur pour l'usage avec les systèmes multivariables et non autonomes fortement non-linéaires avec l'application à une classe des systèmes aérospatiaux non-linéaires multivariables est présentée. Le procédé est appliqué à un moteur liquide typique de propulseur, et l'exécution du nouveau système de commande résultant est présentée. Dans cette recherche, le modèle dynamique non-linéaire du moteur, qui inclut des non-linéarités douces et dures, est développé. Le procédé de conception systématique de contrôleur est basé sur décrire des modèles de fonction du moteur couplé à un nouveau procédé assorti modèle exact multivariable.En ligne : CONTROL727@YAHOO.COM [article] Controller Synthesis Methodology for Multivariable Nonlinear Systems With Application to Aerospace = Méthodologie de Synthèse de Contrôleur pour les Systèmes Non-Linéaires Multivariables avec l'Application à l'Espace [texte imprimé] / Nassirharand, Amir, Auteur ; Karimi, Hassan, Auteur . - 595-604 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 595-604 p.
Mots-clés : Synthèse de contrôleur Méthodologie systématique Système multivariable Système non autonome Frottement non-linéaire Système aérospatial non-linéaire multivariable Propulseur Moteur liquide Système de commande Modèle dynamique non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, a new systematic controller synthesis methodology for use with highly nonlinear multivariable and nonautonomous systems with application to a class of multivariable nonlinear aerospace systems is presented. The procedure is applied to a typical liquid propellant engine, and the performance of the resulting new control system is presented. In this research, the nonlinear dynamic model of the engine, which includes both soft and hard nonlinearities, is developed. The systematic controller design procedure is based on describing function models of the engine coupled with a new multivariable exact model matching procedure.
En cet article, une nouvelle méthodologie systématique de synthèse de contrôleur pour l'usage avec les systèmes multivariables et non autonomes fortement non-linéaires avec l'application à une classe des systèmes aérospatiaux non-linéaires multivariables est présentée. Le procédé est appliqué à un moteur liquide typique de propulseur, et l'exécution du nouveau système de commande résultant est présentée. Dans cette recherche, le modèle dynamique non-linéaire du moteur, qui inclut des non-linéarités douces et dures, est développé. Le procédé de conception systématique de contrôleur est basé sur décrire des modèles de fonction du moteur couplé à un nouveau procédé assorti modèle exact multivariable.En ligne : CONTROL727@YAHOO.COM
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 605-613 p.
Titre : Flight Dynamic Response of Spinning Projectiles to Lateral Impulsive Loads Titre original : Réponse Dynamique de Vol des Projectiles de Rotation aux Charges Impulsives Latérales Type de document : texte imprimé Auteurs : Cooper, G. R., Auteur ; Costello, Mark, Auteur Article en page(s) : 605-613 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Projectile de rotation Impulsion carré latérale Formulation aérodynamique Barbouillage Trajectoire d'impulsion Index. décimale : 629.8 Résumé : The linear theory for spinning projectiles is extended to account for the application of a simple lateral square impulse activated during free flight. Analytical results are shown to produce simple contributions to the familiar aerodynamic jump formulation. Inquiries regarding jump smearing caused by nonzero impulse length are addressed and answered. The formulation shows for sufficiently long-term target interception, lateral impulse trajectory response for a guided projectile is independent of when the impulse is activated during the yaw cycle. Simple limits show the presented results reducing to those previously found for a zero-spin projectile acted upon by a singular lateral impulse.
La théorie linéaire pour les projectiles de rotation est prolongée pour expliquer l'application d'une impulsion carrée latérale simple activées pendant le vol libre. Des résultats analytiques sont montrés pour produire les contributions simples à la formulation aérodynamique familière de saut. Des enquêtes concernant le barbouillage de saut provoqué par longueur de non zéro d'impulsion sont adressées et répondues. La formulation montre pour l'interception suffisamment à long terme de cible, réponse latérale de trajectoire d'impulsion pour une projectile guidée est indépendant de quand l'impulsion est activée pendant le cycle de lacet. Les limites simples montrent que les résultats présentés réduisant à ceux précédemment trouvés pour une projectile zéro de rotation ont agi au moment par une impulsion latérale singulière.[article] Flight Dynamic Response of Spinning Projectiles to Lateral Impulsive Loads = Réponse Dynamique de Vol des Projectiles de Rotation aux Charges Impulsives Latérales [texte imprimé] / Cooper, G. R., Auteur ; Costello, Mark, Auteur . - 605-613 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 605-613 p.
Mots-clés : Projectile de rotation Impulsion carré latérale Formulation aérodynamique Barbouillage Trajectoire d'impulsion Index. décimale : 629.8 Résumé : The linear theory for spinning projectiles is extended to account for the application of a simple lateral square impulse activated during free flight. Analytical results are shown to produce simple contributions to the familiar aerodynamic jump formulation. Inquiries regarding jump smearing caused by nonzero impulse length are addressed and answered. The formulation shows for sufficiently long-term target interception, lateral impulse trajectory response for a guided projectile is independent of when the impulse is activated during the yaw cycle. Simple limits show the presented results reducing to those previously found for a zero-spin projectile acted upon by a singular lateral impulse.
La théorie linéaire pour les projectiles de rotation est prolongée pour expliquer l'application d'une impulsion carrée latérale simple activées pendant le vol libre. Des résultats analytiques sont montrés pour produire les contributions simples à la formulation aérodynamique familière de saut. Des enquêtes concernant le barbouillage de saut provoqué par longueur de non zéro d'impulsion sont adressées et répondues. La formulation montre pour l'interception suffisamment à long terme de cible, réponse latérale de trajectoire d'impulsion pour une projectile guidée est indépendant de quand l'impulsion est activée pendant le cycle de lacet. Les limites simples montrent que les résultats présentés réduisant à ceux précédemment trouvés pour une projectile zéro de rotation ont agi au moment par une impulsion latérale singulière.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 614-626 p.
Titre : Fast Pointing Control for Systems With Stick-Slip Friction Titre original : Commande de Pointage Rapide pour des Systèmes avec le Frottement de Glissade de Bâton Type de document : texte imprimé Auteurs : Ruh-Hua, Wu, Auteur ; Pi-Cheng, Tung, Auteur Article en page(s) : 614-626 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur de composant Commande de pointage Frottement de glissade Conception de contrôleur Index. décimale : 629.8 Résumé : A controller consisting of three schemes, one proportional gain, one pulse, and one ramp, is proposed to achieve precise and fast pointing control under the presence of stick-slip friction. Design of the controller is based on two distinctive features of friction, the varying sticking force and presliding displacement of contacts under static friction. The latter is the main idea behind the ramp scheme to accomplish the fast pointing task. Implementation of this multistage control strategy requires position measurement only. Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed controller for the desired performance.
On propose un contrôleur se composant de trois arrangements, un gain proportionnel, une impulsion, et une rampe, pour réaliser la commande de pointage précise et rapide sous la présence du frottement de glissade de bâton. La conception du contrôleur est basée sur deux dispositifs distinctifs de frottement, de la force de collage variable et de déplacement presliding des contacts sous le frottement statique. Le dernier est l'idée principale derrière l'arrangement de rampe d'accomplir le pointage rapide charge. L'exécution de cette stratégie à plusieurs étages de commande exige la mesure de position seulement. Les résultats expérimentaux démontrent l'efficacité du contrôleur proposé pour l'exécution désirée.En ligne : wrh7215@ms7.hinet.net, t331166@ncu.edu.tw [article] Fast Pointing Control for Systems With Stick-Slip Friction = Commande de Pointage Rapide pour des Systèmes avec le Frottement de Glissade de Bâton [texte imprimé] / Ruh-Hua, Wu, Auteur ; Pi-Cheng, Tung, Auteur . - 614-626 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 614-626 p.
Mots-clés : Contrôleur de composant Commande de pointage Frottement de glissade Conception de contrôleur Index. décimale : 629.8 Résumé : A controller consisting of three schemes, one proportional gain, one pulse, and one ramp, is proposed to achieve precise and fast pointing control under the presence of stick-slip friction. Design of the controller is based on two distinctive features of friction, the varying sticking force and presliding displacement of contacts under static friction. The latter is the main idea behind the ramp scheme to accomplish the fast pointing task. Implementation of this multistage control strategy requires position measurement only. Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed controller for the desired performance.
On propose un contrôleur se composant de trois arrangements, un gain proportionnel, une impulsion, et une rampe, pour réaliser la commande de pointage précise et rapide sous la présence du frottement de glissade de bâton. La conception du contrôleur est basée sur deux dispositifs distinctifs de frottement, de la force de collage variable et de déplacement presliding des contacts sous le frottement statique. Le dernier est l'idée principale derrière l'arrangement de rampe d'accomplir le pointage rapide charge. L'exécution de cette stratégie à plusieurs étages de commande exige la mesure de position seulement. Les résultats expérimentaux démontrent l'efficacité du contrôleur proposé pour l'exécution désirée.En ligne : wrh7215@ms7.hinet.net, t331166@ncu.edu.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 627-632 p.
Titre : Discrete Fuzzy Controller Design for Achieving Common State Covariance Assignment Titre original : Conception Brouillée Discrète de Contrôleur pour Réaliser la Tâche Commune de Covariance d'Etat Type de document : texte imprimé Auteurs : Wen-Jer, Chang, Auteur ; Chong-Cheng, Shin, Auteur Article en page(s) : 627-632 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur brouillé de rétroaction Système de Takagi-Sugeno Compensation distribuée parallèle Gain linéaire Commande de rétroaction Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, a method is developed to find the output feedback fuzzy controllers for assigning a common state covariance matrix of discrete Takagi–Sugeno (T–S) fuzzy systems. The fuzzy control approach developed in this paper is based on the concept of Parallel Distributed Compensation (PDC). For each rule of the discrete T–S fuzzy model, it shows how to parameterize the static linear output feedback control gains to achieve a common state covariance matrix for each subsystem. Finally, a numerical example is provided to verify the effects of the proposed method.
En cet article, une méthode est développée pour trouver les contrôleurs brouillés de rétroaction de rendement pour assigner une matrice commune de covariance d'état des systèmes brouillés discrets de Takagi-Sugeno (SOLIDES TOTAUX). L'approche brouillée de commande développée en cet article est basée sur le concept de la compensation distribuée parallèle (PDC). Pour chaque règle du modèle brouillé de SOLIDES TOTAUX discrets, elle montre comment paramétriser les gains linéaires statiques de commande de rétroaction de rendement pour réaliser une matrice commune de covariance d'état pour chaque sous-ensemble. En conclusion, un exemple numérique est fourni pour vérifier les effets de la méthode proposée.En ligne : wjchang@mail.ntou.edu.tw [article] Discrete Fuzzy Controller Design for Achieving Common State Covariance Assignment = Conception Brouillée Discrète de Contrôleur pour Réaliser la Tâche Commune de Covariance d'Etat [texte imprimé] / Wen-Jer, Chang, Auteur ; Chong-Cheng, Shin, Auteur . - 627-632 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 627-632 p.
Mots-clés : Contrôleur brouillé de rétroaction Système de Takagi-Sugeno Compensation distribuée parallèle Gain linéaire Commande de rétroaction Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, a method is developed to find the output feedback fuzzy controllers for assigning a common state covariance matrix of discrete Takagi–Sugeno (T–S) fuzzy systems. The fuzzy control approach developed in this paper is based on the concept of Parallel Distributed Compensation (PDC). For each rule of the discrete T–S fuzzy model, it shows how to parameterize the static linear output feedback control gains to achieve a common state covariance matrix for each subsystem. Finally, a numerical example is provided to verify the effects of the proposed method.
En cet article, une méthode est développée pour trouver les contrôleurs brouillés de rétroaction de rendement pour assigner une matrice commune de covariance d'état des systèmes brouillés discrets de Takagi-Sugeno (SOLIDES TOTAUX). L'approche brouillée de commande développée en cet article est basée sur le concept de la compensation distribuée parallèle (PDC). Pour chaque règle du modèle brouillé de SOLIDES TOTAUX discrets, elle montre comment paramétriser les gains linéaires statiques de commande de rétroaction de rendement pour réaliser une matrice commune de covariance d'état pour chaque sous-ensemble. En conclusion, un exemple numérique est fourni pour vérifier les effets de la méthode proposée.En ligne : wjchang@mail.ntou.edu.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 633-643 p.
Titre : Adaptive Air Charge Estimation for Turbocharged Diesel Engines Without Exhaust Gas Recirculation Titre original : Evaluation Adaptative de Charge d'Air pour Turbo a Chargé les Moteurs Diesel sans Recyclage de Gaz d'Echappement Type de document : texte imprimé Auteurs : Storset, Ove F., Auteur ; Stefanopoulo, Anna G., Auteur ; Roy, Smith Article en page(s) : 633-643 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Résumé : The paper presents an adaptive observer for in-cylinder air charge estimation for turbocharged diesel engines without exhaust gas recirculation (EGR). We assess the observability of the mean value engine model when the intake manifold pressure and the compressor flow are measured, and the performance of the observer is compared to existing schemes analytically and with limited simulations. Specifically, it is shown that the designed observer performs better than the conventional schemes during fast step changes in engine fueling level, eventhough it uses a simple but time varying parameterization of the volumetric efficiency. Furthermore, the estimate is less sensitive to changes in engine parameters than the existing schemes.
Le papier présente un observateur adaptatif pour l'évaluation de charge d'air de dans-cylindre pour turbocharged les moteurs diesel sans recyclage de gaz d'échappement (EGR). Nous évaluons l'observabilité du modèle de moteur de valeur moyenne quand la pression de tubulure de prise et l'écoulement de compresseur sont mesurés, et l'exécution de l'observateur est comparée aux arrangements existants analytiquement et aux simulations limitées. Spécifiquement, on lui montre que l'observateur conçu exécute mieux que les arrangements conventionnels pendant les changements rapides d'étape du moteur remplissant de combustible de niveau, eventhough qu'il emploie une paramétrisation variable simple mais de temps de l'efficacité volumétrique. En outre, l'évaluation est moins sensible aux changements des paramètres de moteur que les arrangements existants.[article] Adaptive Air Charge Estimation for Turbocharged Diesel Engines Without Exhaust Gas Recirculation = Evaluation Adaptative de Charge d'Air pour Turbo a Chargé les Moteurs Diesel sans Recyclage de Gaz d'Echappement [texte imprimé] / Storset, Ove F., Auteur ; Stefanopoulo, Anna G., Auteur ; Roy, Smith . - 633-643 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 633-643 p.
Résumé : The paper presents an adaptive observer for in-cylinder air charge estimation for turbocharged diesel engines without exhaust gas recirculation (EGR). We assess the observability of the mean value engine model when the intake manifold pressure and the compressor flow are measured, and the performance of the observer is compared to existing schemes analytically and with limited simulations. Specifically, it is shown that the designed observer performs better than the conventional schemes during fast step changes in engine fueling level, eventhough it uses a simple but time varying parameterization of the volumetric efficiency. Furthermore, the estimate is less sensitive to changes in engine parameters than the existing schemes.
Le papier présente un observateur adaptatif pour l'évaluation de charge d'air de dans-cylindre pour turbocharged les moteurs diesel sans recyclage de gaz d'échappement (EGR). Nous évaluons l'observabilité du modèle de moteur de valeur moyenne quand la pression de tubulure de prise et l'écoulement de compresseur sont mesurés, et l'exécution de l'observateur est comparée aux arrangements existants analytiquement et aux simulations limitées. Spécifiquement, on lui montre que l'observateur conçu exécute mieux que les arrangements conventionnels pendant les changements rapides d'étape du moteur remplissant de combustible de niveau, eventhough qu'il emploie une paramétrisation variable simple mais de temps de l'efficacité volumétrique. En outre, l'évaluation est moins sensible aux changements des paramètres de moteur que les arrangements existants.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 644-649 p.
Titre : Simulation of Longitudinal Impact Waves Using Time Delayed Systems Titre original : Simulation des Vagues Longitudinales d'Impact en Utilisant les Systèmes Retardés par Temps Type de document : texte imprimé Auteurs : Hu, Bin, Auteur ; Eberhard, Peter, Auteur Article en page(s) : 644-649 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Problème longitudinal classique Système retardé Vague longitudinale Simulation numérique Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, it is shown that some classic longitudinal impact problems can be solved satisfactorily with time delayed systems. As an example, a sphere colliding with a fixed rod with finite length is discussed in detail. Since it takes a finite time for a wave propagating from one position to another position, the longitudinal impact wave is naturally modeled by a time delay system. Numerical simulation shows some interesting phenomena and experimental results have validated the model with time delay. It is shown that for the computation of Poisson's coefficient of restitution in multibody dynamics, the decomposition of the contact into the compression phase and the expansion phase must either be specified by whether the contact force increases or decrease or by whether the relative displacement increases or decreases. In the first case, the coefficient of restitution determined from the time history of the contact force could be greater than one. In the other case, the duration of contact determined from the relative displacement of the colliding bodies may be wrong as discussed in the paper.
En cet article, on lui montre que quelques problèmes longitudinaux classiques d'impact peuvent être résolus d'une manière satisfaisante avec les systèmes retardés par temps. Comme exemple, une sphère se heurtant une tige fixe avec la longueur finie est discutée en détail. Puisque cela prend un temps fini pour une vague propageant d'une position à une autre position, la vague longitudinale d'impact est naturellement modelée par un moment retardent le système. La simulation numérique montre que quelques phénomènes intéressants et résultats expérimentaux ont validé le modèle avec du temps retardent. On lui montre que pour le calcul du coefficient de Poisson de restitution dans la dynamique multibody, la décomposition du contact dans la phase de compression et la phase d'expansion doit l'un ou l'autre être indiquée près si la force de contact augmente ou diminution ou près si le déplacement relatif augmente ou diminue. Dans le premier cas, le coefficient de restitution déterminé à partir de l'histoire de temps de la force de contact a pu être le plus grand que. Dans l'autre cas, la durée du contact déterminée à partir du déplacement relatif des corps se heurtants peut être mal comme discuté dans le papier.En ligne : [hu.eberhard]@mechb.uni-stuttgart.de [article] Simulation of Longitudinal Impact Waves Using Time Delayed Systems = Simulation des Vagues Longitudinales d'Impact en Utilisant les Systèmes Retardés par Temps [texte imprimé] / Hu, Bin, Auteur ; Eberhard, Peter, Auteur . - 644-649 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 644-649 p.
Mots-clés : Problème longitudinal classique Système retardé Vague longitudinale Simulation numérique Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, it is shown that some classic longitudinal impact problems can be solved satisfactorily with time delayed systems. As an example, a sphere colliding with a fixed rod with finite length is discussed in detail. Since it takes a finite time for a wave propagating from one position to another position, the longitudinal impact wave is naturally modeled by a time delay system. Numerical simulation shows some interesting phenomena and experimental results have validated the model with time delay. It is shown that for the computation of Poisson's coefficient of restitution in multibody dynamics, the decomposition of the contact into the compression phase and the expansion phase must either be specified by whether the contact force increases or decrease or by whether the relative displacement increases or decreases. In the first case, the coefficient of restitution determined from the time history of the contact force could be greater than one. In the other case, the duration of contact determined from the relative displacement of the colliding bodies may be wrong as discussed in the paper.
En cet article, on lui montre que quelques problèmes longitudinaux classiques d'impact peuvent être résolus d'une manière satisfaisante avec les systèmes retardés par temps. Comme exemple, une sphère se heurtant une tige fixe avec la longueur finie est discutée en détail. Puisque cela prend un temps fini pour une vague propageant d'une position à une autre position, la vague longitudinale d'impact est naturellement modelée par un moment retardent le système. La simulation numérique montre que quelques phénomènes intéressants et résultats expérimentaux ont validé le modèle avec du temps retardent. On lui montre que pour le calcul du coefficient de Poisson de restitution dans la dynamique multibody, la décomposition du contact dans la phase de compression et la phase d'expansion doit l'un ou l'autre être indiquée près si la force de contact augmente ou diminution ou près si le déplacement relatif augmente ou diminue. Dans le premier cas, le coefficient de restitution déterminé à partir de l'histoire de temps de la force de contact a pu être le plus grand que. Dans l'autre cas, la durée du contact déterminée à partir du déplacement relatif des corps se heurtants peut être mal comme discuté dans le papier.En ligne : [hu.eberhard]@mechb.uni-stuttgart.de
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 650-656 p.
Titre : Loop Shaping for Transparency and Stability Robustness in Time-Delayed Bilateral Telemanipulation Titre original : Boucle Formant pour le Transparent et la Robustesse de Stabilité à Temps Télémanipulation Bilatéral Retardé Type de document : texte imprimé Auteurs : Fite, Kevin B., Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Rubio, Angel Article en page(s) : 650-656 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système bilatéral de télémanipulation Robustesse de stabilité Transmission Prédiseur adaptif de Smith Compensateur Boucle Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a control methodology that provides transparency and stability robustness in bilateral telemanipulation systems that include a significant time delay in the communication channels. The method utilizes an adaptive Smith predictor to compensate for the time delay, and incorporates a previously published loop shaping approach to design a compensator for transparency and stability robustness of the loop. The method is experimentally demonstrated on a single degree-of-freedom telemanipulation system, and is shown to effectively provide stability and performance robustness.
Cet article présente une méthodologie de commande qui fournit le transparent et robustesse de stabilité dans les systèmes bilatéraux de telemanipulation qui incluent un temps significatif retardent dans les voies de transmission. La méthode utilise un prédiseur adaptatif de Smith pour compenser le temps retardent, et incorporent une boucle précédemment éditée formant l'approche pour concevoir un compensateur pour le transparent et la robustesse de stabilité de la boucle. La méthode est expérimentalement démontrée sur un seul degré de système de telemanipulation de liberté, et est montrée pour fournir efficacement la robustesse de stabilité et d'exécution.[article] Loop Shaping for Transparency and Stability Robustness in Time-Delayed Bilateral Telemanipulation = Boucle Formant pour le Transparent et la Robustesse de Stabilité à Temps Télémanipulation Bilatéral Retardé [texte imprimé] / Fite, Kevin B., Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Rubio, Angel . - 650-656 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 650-656 p.
Mots-clés : Système bilatéral de télémanipulation Robustesse de stabilité Transmission Prédiseur adaptif de Smith Compensateur Boucle Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a control methodology that provides transparency and stability robustness in bilateral telemanipulation systems that include a significant time delay in the communication channels. The method utilizes an adaptive Smith predictor to compensate for the time delay, and incorporates a previously published loop shaping approach to design a compensator for transparency and stability robustness of the loop. The method is experimentally demonstrated on a single degree-of-freedom telemanipulation system, and is shown to effectively provide stability and performance robustness.
Cet article présente une méthodologie de commande qui fournit le transparent et robustesse de stabilité dans les systèmes bilatéraux de telemanipulation qui incluent un temps significatif retardent dans les voies de transmission. La méthode utilise un prédiseur adaptatif de Smith pour compenser le temps retardent, et incorporent une boucle précédemment éditée formant l'approche pour concevoir un compensateur pour le transparent et la robustesse de stabilité de la boucle. La méthode est expérimentalement démontrée sur un seul degré de système de telemanipulation de liberté, et est montrée pour fournir efficacement la robustesse de stabilité et d'exécution.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 657-660 p.
Titre : Use of State Feedback to Achieve a Nonovershooting Step Response for a Class of Nonminimum Phase Systems Titre original : Utilisation de Rétroaction d'Etat de Réaliser une Réponse d'Etape non de Dépassement pour une Classe des Systèmes de Phase de Nonminimum Type de document : texte imprimé Auteurs : Bement, Matt, Auteur ; Jayasuriya, Suhada, Auteur Article en page(s) : 657-660 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système de phase nonminimum Rétroaction d'état Phase SISO Index. décimale : 629.8 Résumé : The problem of tracking a known reference without overshooting is of great practical importance in a number of applications. However, nonminimum phase systems have received little attention in connection with obtaining a nonovershooting response. Using state feedback, this paper develops an eigenvector placement technique to construct an invariant set which guarantees a nonovershooting step response for a class of nonminimum phase SISO systems.
Le problème de dépister une référence connue sans dépasser est de grande importance pratique dans un certain nombre d'applications. Cependant, les systèmes de phase de nonminimum ont suscité peu d'attention en liaison avec obtenir une réponse nondépassant. En utilisant la rétroaction d'état, cet article développe une technique de placement de vecteur propre pour construire un ensemble invariable qui garantit une réponse d'étape nondépassant pour une classe des systèmes de la phase SISO de nonminimum.[article] Use of State Feedback to Achieve a Nonovershooting Step Response for a Class of Nonminimum Phase Systems = Utilisation de Rétroaction d'Etat de Réaliser une Réponse d'Etape non de Dépassement pour une Classe des Systèmes de Phase de Nonminimum [texte imprimé] / Bement, Matt, Auteur ; Jayasuriya, Suhada, Auteur . - 657-660 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 657-660 p.
Mots-clés : Système de phase nonminimum Rétroaction d'état Phase SISO Index. décimale : 629.8 Résumé : The problem of tracking a known reference without overshooting is of great practical importance in a number of applications. However, nonminimum phase systems have received little attention in connection with obtaining a nonovershooting response. Using state feedback, this paper develops an eigenvector placement technique to construct an invariant set which guarantees a nonovershooting step response for a class of nonminimum phase SISO systems.
Le problème de dépister une référence connue sans dépasser est de grande importance pratique dans un certain nombre d'applications. Cependant, les systèmes de phase de nonminimum ont suscité peu d'attention en liaison avec obtenir une réponse nondépassant. En utilisant la rétroaction d'état, cet article développe une technique de placement de vecteur propre pour construire un ensemble invariable qui garantit une réponse d'étape nondépassant pour une classe des systèmes de la phase SISO de nonminimum.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 661-665 p.
Titre : Pseudo-Inverse Based Iterative Learning Control for Linear Nonminimum Phase Plants with Unmodeled Dynamics Titre original : Commande d'Etude Itérative Basée Pseudo-Inverse pour les Usines Linéaires de Phase de Nonminimum avec la Dynamique Inmodeled Type de document : texte imprimé Auteurs : Ghosh, Jayati, Auteur ; Paden, Brad, Auteur Article en page(s) : 661-665 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande d'étude Cheminement Inversion stable Contrôleur Commande d'étude itérative Usine non-linéaire Boucle d'itération Robustesse Index. décimale : 629.8 Résumé : Learning control is a very effective approach for tracking repetitive processes. In this paper, the stable-inversion based learning controller as presented in (Ghosh, J. and Paden, B., 1999, "Iterative Learning Control for Nonlinear Nonminimum Phase Plants with Input Disturbances," in Proc. of American Control Conference; Ghosh, J. and Paden, B., 1999, "A pseudo-inverse based Iterative Learning Control for Nonlinear Plants with Disturbances," in Proc. of 38th Conference on Decision and Control.) is modified to accommodate linear nonminimum phase plants with uncertainties. The design of the learning controller is based on the computation of an approximate inverse of the nominal model of the linear plant, rather than its exact inverse. The advantages of this approach are that the output of the plant need not be differentiated and also the plant model need not be exact. A low pass zero-phase filter is used in the iteration loop to achieve robustness to plant uncertainty. The structure of the controller is such that the low frequency components of the trajectory converge faster than the high frequency components.
La commande d'étude est une approche très efficace pour des processus réitérés de cheminement. En cet article, l'inversion stable a basé le contrôleur d'étude comme présenté dedans (Ghosh, J. et Paden, B., 1999, "commande d'étude itérative pour les usines non-linéaires de phase de Nonminimum avec des perturbations d'entrée," dans Proc. de la conférence américaine de commande ; Ghosh, J. et Paden, B., 1999, "un pseudo inverse ont basé la commande d'étude itérative pour les usines non-linéaires avec des perturbations," dans Proc. de la trente-huitième conférence sur la décision et la commande.) est modifié pour adapter aux usines linéaires de phase de nonminimum avec des incertitudes. La conception du contrôleur d'étude est basée sur le calcul d'un inverse approximatif du modèle nominal de l'usine linéaire, plutôt que son inverse exact. Les avantages de cette approche sont que le rendement de l'usine n'a pas besoin d'être différencié et également le modèle d'usine n'a pas besoin d'être exact. Un bas passage zéro filtres de phase est employé dans la boucle d'itération pour réaliser la robustesse pour planter l'incertitude. La structure du contrôleur est telle que les composants de basse fréquence de la trajectoire convergent plus rapidement que les composants à haute fréquence.En ligne : jayati_ghosh@agilent.com, paden@engineering.ucsb.edu [article] Pseudo-Inverse Based Iterative Learning Control for Linear Nonminimum Phase Plants with Unmodeled Dynamics = Commande d'Etude Itérative Basée Pseudo-Inverse pour les Usines Linéaires de Phase de Nonminimum avec la Dynamique Inmodeled [texte imprimé] / Ghosh, Jayati, Auteur ; Paden, Brad, Auteur . - 661-665 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 661-665 p.
Mots-clés : Commande d'étude Cheminement Inversion stable Contrôleur Commande d'étude itérative Usine non-linéaire Boucle d'itération Robustesse Index. décimale : 629.8 Résumé : Learning control is a very effective approach for tracking repetitive processes. In this paper, the stable-inversion based learning controller as presented in (Ghosh, J. and Paden, B., 1999, "Iterative Learning Control for Nonlinear Nonminimum Phase Plants with Input Disturbances," in Proc. of American Control Conference; Ghosh, J. and Paden, B., 1999, "A pseudo-inverse based Iterative Learning Control for Nonlinear Plants with Disturbances," in Proc. of 38th Conference on Decision and Control.) is modified to accommodate linear nonminimum phase plants with uncertainties. The design of the learning controller is based on the computation of an approximate inverse of the nominal model of the linear plant, rather than its exact inverse. The advantages of this approach are that the output of the plant need not be differentiated and also the plant model need not be exact. A low pass zero-phase filter is used in the iteration loop to achieve robustness to plant uncertainty. The structure of the controller is such that the low frequency components of the trajectory converge faster than the high frequency components.
La commande d'étude est une approche très efficace pour des processus réitérés de cheminement. En cet article, l'inversion stable a basé le contrôleur d'étude comme présenté dedans (Ghosh, J. et Paden, B., 1999, "commande d'étude itérative pour les usines non-linéaires de phase de Nonminimum avec des perturbations d'entrée," dans Proc. de la conférence américaine de commande ; Ghosh, J. et Paden, B., 1999, "un pseudo inverse ont basé la commande d'étude itérative pour les usines non-linéaires avec des perturbations," dans Proc. de la trente-huitième conférence sur la décision et la commande.) est modifié pour adapter aux usines linéaires de phase de nonminimum avec des incertitudes. La conception du contrôleur d'étude est basée sur le calcul d'un inverse approximatif du modèle nominal de l'usine linéaire, plutôt que son inverse exact. Les avantages de cette approche sont que le rendement de l'usine n'a pas besoin d'être différencié et également le modèle d'usine n'a pas besoin d'être exact. Un bas passage zéro filtres de phase est employé dans la boucle d'itération pour réaliser la robustesse pour planter l'incertitude. La structure du contrôleur est telle que les composants de basse fréquence de la trajectoire convergent plus rapidement que les composants à haute fréquence.En ligne : jayati_ghosh@agilent.com, paden@engineering.ucsb.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 666-673 p.
Titre : Nonlinear Model Predictive Control for the Swing-Up of a Rotary Inverted Pendulum Titre original : Commande Prédictive Modèle Non-Linéaire pour Balancent-Vers le Haut d'un Pendule Inversé Rotatoire Type de document : texte imprimé Auteurs : Sooyong, Jung, Auteur ; Wen, John T., Auteur Article en page(s) : 666-673 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Algorithme préictif Modèle non-linéaire Commande d'un pendule inversé rotatoire Solution optimale Temps réel Oscillation Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents the experimental implementation of a gradient-based nonlinear model predictive control (NMPC) algorithm to the swing-up control of a rotary inverted pendulum. The key attribute of the NMPC algorithm used here is that it only seeks to reduce the error at the end of the prediction horizon rather than finding the optimal solution. This reduces the computation load and allows real-time implementation. We discuss the implementation strategy and experimental results. In addition to NMPC based swing-up control, we also present results from a gradient based iterative learning control, which is the basis our NMPC algorithm.
Cet article présente l'exécution expérimentale d'un algorithme prédictif modèle non-linéaire de la commande basé par gradient (NMPC) à l'oscillation vers le haut de la commande d'un pendule inversé rotatoire. L'attribut principal de l'algorithme de NMPC utilisé ici est qu'il cherche seulement à réduire l'erreur à la fin de l'horizon plutôt que de de trouver de prévision la solution optimale. Ceci réduit la charge de calcul et permet l'exécution en temps réel. Nous discutons la stratégie d'exécution et les résultats expérimentaux. En plus de NMPC basé oscillation vers le haut de commande, nous présentons également des résultats d'une commande d'étude itérative basée par gradient, qui est la base notre algorithme de NMPC.En ligne : sy1226.jung@samsung.com, wen@cat.rpi.edu [article] Nonlinear Model Predictive Control for the Swing-Up of a Rotary Inverted Pendulum = Commande Prédictive Modèle Non-Linéaire pour Balancent-Vers le Haut d'un Pendule Inversé Rotatoire [texte imprimé] / Sooyong, Jung, Auteur ; Wen, John T., Auteur . - 666-673 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 666-673 p.
Mots-clés : Algorithme préictif Modèle non-linéaire Commande d'un pendule inversé rotatoire Solution optimale Temps réel Oscillation Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents the experimental implementation of a gradient-based nonlinear model predictive control (NMPC) algorithm to the swing-up control of a rotary inverted pendulum. The key attribute of the NMPC algorithm used here is that it only seeks to reduce the error at the end of the prediction horizon rather than finding the optimal solution. This reduces the computation load and allows real-time implementation. We discuss the implementation strategy and experimental results. In addition to NMPC based swing-up control, we also present results from a gradient based iterative learning control, which is the basis our NMPC algorithm.
Cet article présente l'exécution expérimentale d'un algorithme prédictif modèle non-linéaire de la commande basé par gradient (NMPC) à l'oscillation vers le haut de la commande d'un pendule inversé rotatoire. L'attribut principal de l'algorithme de NMPC utilisé ici est qu'il cherche seulement à réduire l'erreur à la fin de l'horizon plutôt que de de trouver de prévision la solution optimale. Ceci réduit la charge de calcul et permet l'exécution en temps réel. Nous discutons la stratégie d'exécution et les résultats expérimentaux. En plus de NMPC basé oscillation vers le haut de commande, nous présentons également des résultats d'une commande d'étude itérative basée par gradient, qui est la base notre algorithme de NMPC.En ligne : sy1226.jung@samsung.com, wen@cat.rpi.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 674-677 p.
Titre : Experimental Study of the Robust Tracking Control of a Shape Memory Alloy Wire Actuator Titre original : Etude Expérimentale de la Commande de Cheminement Robuste d'un Déclencheur de Fil d'Alliage de Mémoire de Forme Type de document : texte imprimé Auteurs : Song, G., Auteur ; Quinn, D. D., Auteur Article en page(s) : 674-677 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande de cheminement Déclancheur de fil Compensateur robuste non-linéaire Contrôleur Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents an experimental study of a tracking control of a shape memory alloy (SMA) wire actuator using a nonlinear robust compensator. The control design uses the sliding-mode approach and requires no detailed information about the SMA model. To test the effectiveness of the proposed controller, experiments of the tracking control of an SMA wire actuator are conducted. Experimental results show that the SMA wire actuator under the robust control can precisely follow a sinusoidal path, and the effectiveness of the proposed control strategy is thus demonstrated.
Cet article présente une étude expérimentale d'une commande de cheminement d'un déclencheur de fil de l'alliage de mémoire de forme (SMA) en utilisant un compensateur robuste non-linéaire. La conception de commande emploie l'approche de glisser-mode et n'exige aucune information détaillée sur le modèle de SMA. Pour examiner l'efficacité du contrôleur proposé, des expériences de la commande de cheminement d'un déclencheur de fil de SMA sont entreprises. Les résultats expérimentaux prouvent que le déclencheur de fil de SMA sous la commande robuste peut avec précision suivre un chemin sinusoïdal, et l'efficacité de la stratégie proposée de commande est ainsi démontrée.En ligne : gsong@uh.edu [article] Experimental Study of the Robust Tracking Control of a Shape Memory Alloy Wire Actuator = Etude Expérimentale de la Commande de Cheminement Robuste d'un Déclencheur de Fil d'Alliage de Mémoire de Forme [texte imprimé] / Song, G., Auteur ; Quinn, D. D., Auteur . - 674-677 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 674-677 p.
Mots-clés : Commande de cheminement Déclancheur de fil Compensateur robuste non-linéaire Contrôleur Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents an experimental study of a tracking control of a shape memory alloy (SMA) wire actuator using a nonlinear robust compensator. The control design uses the sliding-mode approach and requires no detailed information about the SMA model. To test the effectiveness of the proposed controller, experiments of the tracking control of an SMA wire actuator are conducted. Experimental results show that the SMA wire actuator under the robust control can precisely follow a sinusoidal path, and the effectiveness of the proposed control strategy is thus demonstrated.
Cet article présente une étude expérimentale d'une commande de cheminement d'un déclencheur de fil de l'alliage de mémoire de forme (SMA) en utilisant un compensateur robuste non-linéaire. La conception de commande emploie l'approche de glisser-mode et n'exige aucune information détaillée sur le modèle de SMA. Pour examiner l'efficacité du contrôleur proposé, des expériences de la commande de cheminement d'un déclencheur de fil de SMA sont entreprises. Les résultats expérimentaux prouvent que le déclencheur de fil de SMA sous la commande robuste peut avec précision suivre un chemin sinusoïdal, et l'efficacité de la stratégie proposée de commande est ainsi démontrée.En ligne : gsong@uh.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 678-683 p.
Titre : Introducing Glory: A Novel Strategy for an Omnidirectional Spherical Rolling Robot Titre original : Présentation de la Gloire : Une Stratégie de Roman pour un Robot Sphérique Omnidirectionnel de Roulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Homayoun Javadi A., Amir, Auteur ; Puyan, Mojabi, Auteur Article en page(s) : 678-683 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Robot sphérique de roulement Système omnidirectionnel Propulsion Vitesse constante Planification algorithmique de mouvement Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper describes a prototype and analytical studies of a spherical rolling robot, a new design of an omnidirectional robot system. The robot can arbitrarily begin to move in any direction to the target, and autonomously roll and reach any desired position. Our design has considered a spherical robot with an internal mechanism for propulsion. The propulsion mechanism will distribute weights radially along spokes fixed inside the sphere and enables the robot to accelerate, decelerate, and move with constant velocity. A mathematical model of the robot's dynamic and motion was instructed. An algorithmic motion planning is developed and, partly, pseudocode of that is presented. For a number of missions, it is shown experimentally that the model agrees well with the results.
Cet article décrit un prototype et des études analytiques d'un robot sphérique de roulement, une nouvelle conception d'un système omnidirectionnel de robot. Le robot peut arbitrairement commencer à se déplacer n'importe quelle direction à la cible, et de façon autonome roule et arrête n'importe quelle position désirée. Notre conception a considéré un robot sphérique avec un mécanisme interne pour la propulsion. Le mécanisme de propulsion distribuera des poids radialement le long des rais fixés à l'intérieur de la sphère et permet le robot accélèrent, ralentissent, et se déplacent avec la vitesse constante. Un modèle mathématique du robot dynamique et de mouvement a été instruit. Une planification algorithmique de mouvement est développée et, en partie, le pseudo-code de celui est présenté. Pour un certain nombre de missions, on lui montre expérimentalement que le modèle est conforme bien aux résultats.En ligne : javadi@anoise.com, mojabi@anoise.com [article] Introducing Glory: A Novel Strategy for an Omnidirectional Spherical Rolling Robot = Présentation de la Gloire : Une Stratégie de Roman pour un Robot Sphérique Omnidirectionnel de Roulement [texte imprimé] / Homayoun Javadi A., Amir, Auteur ; Puyan, Mojabi, Auteur . - 678-683 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 678-683 p.
Mots-clés : Robot sphérique de roulement Système omnidirectionnel Propulsion Vitesse constante Planification algorithmique de mouvement Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper describes a prototype and analytical studies of a spherical rolling robot, a new design of an omnidirectional robot system. The robot can arbitrarily begin to move in any direction to the target, and autonomously roll and reach any desired position. Our design has considered a spherical robot with an internal mechanism for propulsion. The propulsion mechanism will distribute weights radially along spokes fixed inside the sphere and enables the robot to accelerate, decelerate, and move with constant velocity. A mathematical model of the robot's dynamic and motion was instructed. An algorithmic motion planning is developed and, partly, pseudocode of that is presented. For a number of missions, it is shown experimentally that the model agrees well with the results.
Cet article décrit un prototype et des études analytiques d'un robot sphérique de roulement, une nouvelle conception d'un système omnidirectionnel de robot. Le robot peut arbitrairement commencer à se déplacer n'importe quelle direction à la cible, et de façon autonome roule et arrête n'importe quelle position désirée. Notre conception a considéré un robot sphérique avec un mécanisme interne pour la propulsion. Le mécanisme de propulsion distribuera des poids radialement le long des rais fixés à l'intérieur de la sphère et permet le robot accélèrent, ralentissent, et se déplacent avec la vitesse constante. Un modèle mathématique du robot dynamique et de mouvement a été instruit. Une planification algorithmique de mouvement est développée et, en partie, le pseudo-code de celui est présenté. Pour un certain nombre de missions, on lui montre expérimentalement que le modèle est conforme bien aux résultats.En ligne : javadi@anoise.com, mojabi@anoise.com
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 684-691 p.
Titre : Electromagnetic Coupling in a dc Motor and Tachometer Assembly Titre original : Accouplement Electromagnétique dans une Assemblée de Moteur et de Tachymètre de C.C Type de document : texte imprimé Auteurs : Shorya, Awtar, Auteur ; Craig, Kevin C., Auteur Article en page(s) : 684-691 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Tachymère Accouplement électromagnétique Déclancheur Sonde Modèle conventionnel Elément flexible multiple Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents an enhanced tachometer model that takes into account the effect of electromagnetic coupling that can exist between the actuator and sensor in an integrated dc motor-tachometer assembly, where the conventional model is found to be inadequate. The tachometer dynamics identified in this paper is experimentally verified, and incorporated in the modeling and parameter identification of a motion system that has multiple flexible elements. It is shown that the tachometer dynamics contributes additional nonminimum phase zeros that degrade the servo system performance in terms of closed-loop bandwidth, disturbance rejection and sensitivity to modeling uncertainty. The zeros of the open loop system are found to vary with the geometric parameters of the motor-tachometer assembly. Based on the insight gained by modeling the electromagnetic coupling, methods for eliminating it and its resulting detrimental effects are also suggested.
Cet article présente un modèle augmenté de tachymètre qui tient compte de l'effet de l'accouplement électromagnétique qui peut exister entre le déclencheur et la sonde dans un tachymètre intégré moteur-de C.C, où le modèle conventionnel s'avère insatisfaisant. La dynamique de tachymètre identifiée en cet article est expérimentalement vérifiée, et incorporée dans l'identification de modeler et de paramètre d'un système de mouvement qui a les éléments flexibles multiples. On lui montre que la dynamique de tachymètre contribue les zéros additionnels de phase de nonminimum qui dégradent l'exécution servo de système en termes de largeur de bande, rejet de perturbation et sensibilité en circuit fermé à modeler l'incertitude. Les zéros du système de boucle ouverte s'avèrent pour changer avec les paramètres géométriques du tachymètre moteur-. Basé sur la perspicacité gagnée en modelant l'accouplement électromagnétique, des méthodes pour l'éliminer et ses effets néfastes résultants sont également suggérés.En ligne : shorya@mit.edu, craigk@rpi.edu [article] Electromagnetic Coupling in a dc Motor and Tachometer Assembly = Accouplement Electromagnétique dans une Assemblée de Moteur et de Tachymètre de C.C [texte imprimé] / Shorya, Awtar, Auteur ; Craig, Kevin C., Auteur . - 684-691 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 684-691 p.
Mots-clés : Tachymère Accouplement électromagnétique Déclancheur Sonde Modèle conventionnel Elément flexible multiple Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents an enhanced tachometer model that takes into account the effect of electromagnetic coupling that can exist between the actuator and sensor in an integrated dc motor-tachometer assembly, where the conventional model is found to be inadequate. The tachometer dynamics identified in this paper is experimentally verified, and incorporated in the modeling and parameter identification of a motion system that has multiple flexible elements. It is shown that the tachometer dynamics contributes additional nonminimum phase zeros that degrade the servo system performance in terms of closed-loop bandwidth, disturbance rejection and sensitivity to modeling uncertainty. The zeros of the open loop system are found to vary with the geometric parameters of the motor-tachometer assembly. Based on the insight gained by modeling the electromagnetic coupling, methods for eliminating it and its resulting detrimental effects are also suggested.
Cet article présente un modèle augmenté de tachymètre qui tient compte de l'effet de l'accouplement électromagnétique qui peut exister entre le déclencheur et la sonde dans un tachymètre intégré moteur-de C.C, où le modèle conventionnel s'avère insatisfaisant. La dynamique de tachymètre identifiée en cet article est expérimentalement vérifiée, et incorporée dans l'identification de modeler et de paramètre d'un système de mouvement qui a les éléments flexibles multiples. On lui montre que la dynamique de tachymètre contribue les zéros additionnels de phase de nonminimum qui dégradent l'exécution servo de système en termes de largeur de bande, rejet de perturbation et sensibilité en circuit fermé à modeler l'incertitude. Les zéros du système de boucle ouverte s'avèrent pour changer avec les paramètres géométriques du tachymètre moteur-. Basé sur la perspicacité gagnée en modelant l'accouplement électromagnétique, des méthodes pour l'éliminer et ses effets néfastes résultants sont également suggérés.En ligne : shorya@mit.edu, craigk@rpi.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 692-696 p.
Titre : Using Controller Reduction Techniques for Efficient PID Controller Synthesis Titre original : Emploi des Techniques de Réduction de Contrôleur pour la Synthèse Efficace de Contrôleur de PID Type de document : texte imprimé Auteurs : Ukpai, Ukpai I., Auteur ; Jayasuriya, Suhada, Auteur Article en page(s) : 692-696 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Réduction équilibrée Equilibrage interne Contrôlabilité Observabilité Réduction de contrôleur Index. décimale : 629.8 Résumé : Balanced reduction relies on the internal balancing of the controllability and observability grammians to eliminate weakly observable and controllable modes. Weighting functions are often used to improve this procedure. Several benefits exist in implementing low-order rather than high-order controllers. It is, therefore, imperative to reduce any errors that result from using the infinite grammians in the controller reduction process. By fixing the structure of the high-order controller and choosing an appropriate frequency interval for the balanced reduction a system that assumes a second-order controller is obtained, forming the basis for an efficient approximation/optimization towards obtaining a robust PID controller. This paper establishes a procedure for choosing the weighting functions.
La réduction équilibrée se fonde sur l'équilibrage interne des grammians de contrôlabilité et d'observabilité pour éliminer faiblement des modes observables et contrôlables. En pesant des fonctions être employé souvent pour améliorer ce procédé. Plusieurs avantages existent dans les contrôleurs d'ordre réduit plutôt que d'ordre élevé de mettre en application. Il est, donc, impératif de réduire toutes les erreurs qui résultent d'employer les grammians infinis dans le procédé de réduction de contrôleur. En fixant la structure du contrôleur d'ordre élevé et en choisissant un intervalle approprié de fréquence pour la réduction équilibrée un système qui assume un contrôleur de second ordre est obtenu, formant la base pour une approximation/optimisation efficaces vers obtenir un contrôleur robuste de PID. Cet article établit une procédure pour choisir les fonctions pesantes.[article] Using Controller Reduction Techniques for Efficient PID Controller Synthesis = Emploi des Techniques de Réduction de Contrôleur pour la Synthèse Efficace de Contrôleur de PID [texte imprimé] / Ukpai, Ukpai I., Auteur ; Jayasuriya, Suhada, Auteur . - 692-696 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 692-696 p.
Mots-clés : Réduction équilibrée Equilibrage interne Contrôlabilité Observabilité Réduction de contrôleur Index. décimale : 629.8 Résumé : Balanced reduction relies on the internal balancing of the controllability and observability grammians to eliminate weakly observable and controllable modes. Weighting functions are often used to improve this procedure. Several benefits exist in implementing low-order rather than high-order controllers. It is, therefore, imperative to reduce any errors that result from using the infinite grammians in the controller reduction process. By fixing the structure of the high-order controller and choosing an appropriate frequency interval for the balanced reduction a system that assumes a second-order controller is obtained, forming the basis for an efficient approximation/optimization towards obtaining a robust PID controller. This paper establishes a procedure for choosing the weighting functions.
La réduction équilibrée se fonde sur l'équilibrage interne des grammians de contrôlabilité et d'observabilité pour éliminer faiblement des modes observables et contrôlables. En pesant des fonctions être employé souvent pour améliorer ce procédé. Plusieurs avantages existent dans les contrôleurs d'ordre réduit plutôt que d'ordre élevé de mettre en application. Il est, donc, impératif de réduire toutes les erreurs qui résultent d'employer les grammians infinis dans le procédé de réduction de contrôleur. En fixant la structure du contrôleur d'ordre élevé et en choisissant un intervalle approprié de fréquence pour la réduction équilibrée un système qui assume un contrôleur de second ordre est obtenu, formant la base pour une approximation/optimisation efficaces vers obtenir un contrôleur robuste de PID. Cet article établit une procédure pour choisir les fonctions pesantes.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 697-699 p.
Titre : Algorithm for Calculating MIMO QFT Tracking Bounds Titre original : Algorithme pour Calculer MIMO QFT Dépistant des Limites Type de document : texte imprimé Auteurs : Boje, Edward, Auteur Article en page(s) : 697-699 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Limite calculatrice de conception Conception de cheminement quantitative multivariable Rétroaction Contrainte Index. décimale : 629.8 Résumé : An algorithm for calculating design bounds in multivariable quantitative feedback theory (QFT) tracking design is presented. The algorithm solves the problem of trade-off between on- and off-diagonal constraints.
Un algorithme pour les limites calculatrices de conception dans la conception de cheminement quantitative multivariable de la théorie de rétroaction (QFT) est présenté. L'algorithme résout le problème de la différence entre dessus et au loin-diagonales des contraintes.En ligne : boje@ukzn.ac.za [article] Algorithm for Calculating MIMO QFT Tracking Bounds = Algorithme pour Calculer MIMO QFT Dépistant des Limites [texte imprimé] / Boje, Edward, Auteur . - 697-699 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 697-699 p.
Mots-clés : Limite calculatrice de conception Conception de cheminement quantitative multivariable Rétroaction Contrainte Index. décimale : 629.8 Résumé : An algorithm for calculating design bounds in multivariable quantitative feedback theory (QFT) tracking design is presented. The algorithm solves the problem of trade-off between on- and off-diagonal constraints.
Un algorithme pour les limites calculatrices de conception dans la conception de cheminement quantitative multivariable de la théorie de rétroaction (QFT) est présenté. L'algorithme résout le problème de la différence entre dessus et au loin-diagonales des contraintes.En ligne : boje@ukzn.ac.za
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 700-707 p.
Titre : A Frequency-Adaptive Multi-Objective Suspension Control Strategy Titre original : Stratégie Multi Objective Adaptative de Commande de Suspension de Fréquence Type de document : texte imprimé Auteurs : Jianbo, Lu, Auteur Article en page(s) : 700-707 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Stratégie de FAMOS Commande de suspension Suspension multobjective Fréquence adaptive Manipulation Simulation Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper studies a new FAMOS strategy for suspension control. FAMOS stands for frequency-adaptive multi-objective suspension. This strategy adjusts the control law based on certain frequency information and achieves a balanced ride and handling performance. It contains a road profile identifier, several multi-objective control laws which optimize a mixed H2/H[infinity] performance index based on different performance preferences, and an adaptive law based on the frequency contents estimated from the identified road profile. The strategy is applied to a quarter car suspension control and the simulation results show that the achieved performance is better than many existing results.
Cet article étudie une nouvelle stratégie de FAMOS pour la commande de suspension. FAMOS représente la suspension multi-objective fréquence-adaptative. Cette stratégie ajuste la loi de commande basée sur certaine information de fréquence et réalise un tour équilibré et exécution de manipulation. Elle contient une marque de profil de route, plusieurs lois multi-objectives de commande qui optimisent un index mélangé d'exécution de H2/H [infini] basé sur différentes préférences d'exécution, et une loi adaptative basée sur le contenu de fréquence estimé à partir du profil identifié de route. La stratégie est appliquée à une commande quarte de suspension de voiture et les résultats de simulation prouvent que l'exécution réalisée est meilleure que beaucoup de résultats existants.En ligne : jlu10@ford.com [article] A Frequency-Adaptive Multi-Objective Suspension Control Strategy = Stratégie Multi Objective Adaptative de Commande de Suspension de Fréquence [texte imprimé] / Jianbo, Lu, Auteur . - 700-707 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 700-707 p.
Mots-clés : Stratégie de FAMOS Commande de suspension Suspension multobjective Fréquence adaptive Manipulation Simulation Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper studies a new FAMOS strategy for suspension control. FAMOS stands for frequency-adaptive multi-objective suspension. This strategy adjusts the control law based on certain frequency information and achieves a balanced ride and handling performance. It contains a road profile identifier, several multi-objective control laws which optimize a mixed H2/H[infinity] performance index based on different performance preferences, and an adaptive law based on the frequency contents estimated from the identified road profile. The strategy is applied to a quarter car suspension control and the simulation results show that the achieved performance is better than many existing results.
Cet article étudie une nouvelle stratégie de FAMOS pour la commande de suspension. FAMOS représente la suspension multi-objective fréquence-adaptative. Cette stratégie ajuste la loi de commande basée sur certaine information de fréquence et réalise un tour équilibré et exécution de manipulation. Elle contient une marque de profil de route, plusieurs lois multi-objectives de commande qui optimisent un index mélangé d'exécution de H2/H [infini] basé sur différentes préférences d'exécution, et une loi adaptative basée sur le contenu de fréquence estimé à partir du profil identifié de route. La stratégie est appliquée à une commande quarte de suspension de voiture et les résultats de simulation prouvent que l'exécution réalisée est meilleure que beaucoup de résultats existants.En ligne : jlu10@ford.com
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