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in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 709-720 p.
Titre : Analysis of Friction-Induced Limit Cycling in an Experimental Drill-String System Titre original : Analyse de la Limite Induite par Frottement Faisant un Cycle dans un Système Expérimental de Corde de Foret Type de document : texte imprimé Auteurs : Mihajlovic, N., Auteur ; Van Veggel, A. A., Auteur ; Van De Woum, N. ; Nijmeijer, H., Auteur Article en page(s) : 709-720 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vibration de torsion Forage rotatoire Exploitation de pétrol et de gaz Frottement Dyagramme numérique Glissade de bâton Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, we aim for an improved understanding of the causes for torsional vibrations that appear in rotary drilling systems used for the exploration of oil and gas. For this purpose, an experimental drill-string setup is considered. In that system, torsional vibrations with and without stick-slip are observed in steady state. In order to obtain a predictive model, a discontinuous static friction model is proposed. The steady-state behavior of the drill-string system is analyzed both numerically and experimentally. A comparison of numerical and experimental bifurcation diagrams indicates the predictive quality of the model. Moreover, specific friction model characteristics can be linked to the existence of torsional vibrations with and without stick-slip.
En cet article, nous visons pour une compréhension améliorée des causes pour les vibrations de torsion qui apparaissent dans les systèmes de forage rotatoires utilisés pour l'exploration de pétrole et de gaz. À cette fin, une installation expérimentale de corde de foret est considérée. Dans ce système, on observe les vibrations de torsion avec et sans bâton-glissent dans l'état d'équilibre. Afin d'obtenir un modèle prédictif, on propose un modèle statique discontinu de frottement. Le comportement d'état d'équilibre du système de corde de foret est analysé numériquement et expérimentalement. Une comparaison des diagrammes numériques et expérimentaux de bifurcation indique la qualité prédictive du modèle. D'ailleurs, des caractéristiques spécifiques de modèle de frottement peuvent être liées à l'existence des vibrations de torsion avec et sans la glissade de bâton.En ligne : N.Mihajlovic@tue.nl, A.A.v.Veggel@tue.nl, N.v.d.Wouw@tue.nl, H.Nijmeijer@tue.nl [article] Analysis of Friction-Induced Limit Cycling in an Experimental Drill-String System = Analyse de la Limite Induite par Frottement Faisant un Cycle dans un Système Expérimental de Corde de Foret [texte imprimé] / Mihajlovic, N., Auteur ; Van Veggel, A. A., Auteur ; Van De Woum, N. ; Nijmeijer, H., Auteur . - 709-720 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 709-720 p.
Mots-clés : Vibration de torsion Forage rotatoire Exploitation de pétrol et de gaz Frottement Dyagramme numérique Glissade de bâton Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, we aim for an improved understanding of the causes for torsional vibrations that appear in rotary drilling systems used for the exploration of oil and gas. For this purpose, an experimental drill-string setup is considered. In that system, torsional vibrations with and without stick-slip are observed in steady state. In order to obtain a predictive model, a discontinuous static friction model is proposed. The steady-state behavior of the drill-string system is analyzed both numerically and experimentally. A comparison of numerical and experimental bifurcation diagrams indicates the predictive quality of the model. Moreover, specific friction model characteristics can be linked to the existence of torsional vibrations with and without stick-slip.
En cet article, nous visons pour une compréhension améliorée des causes pour les vibrations de torsion qui apparaissent dans les systèmes de forage rotatoires utilisés pour l'exploration de pétrole et de gaz. À cette fin, une installation expérimentale de corde de foret est considérée. Dans ce système, on observe les vibrations de torsion avec et sans bâton-glissent dans l'état d'équilibre. Afin d'obtenir un modèle prédictif, on propose un modèle statique discontinu de frottement. Le comportement d'état d'équilibre du système de corde de foret est analysé numériquement et expérimentalement. Une comparaison des diagrammes numériques et expérimentaux de bifurcation indique la qualité prédictive du modèle. D'ailleurs, des caractéristiques spécifiques de modèle de frottement peuvent être liées à l'existence des vibrations de torsion avec et sans la glissade de bâton.En ligne : N.Mihajlovic@tue.nl, A.A.v.Veggel@tue.nl, N.v.d.Wouw@tue.nl, H.Nijmeijer@tue.nl
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 721-731 p.
Titre : Discrete Sliding-Mode Tracking Control of High-Displacement Piezoelectric Actuator Systems Titre original : Commande de Cheminement Coulissante Discrète de Mode des Systèmes Piézoélectriques de Déclencheur de Déplacement Elevé Type de document : texte imprimé Auteurs : Chih-Lyang, Hwang, Auteur ; Yung-Ming, Chen, Auteur Article en page(s) : 721-731 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Multilayer LVPZT Blender Actuator Déclencheur Multicouche de Mélangeur de LVPZT High-Displacement Piezoelectric Actuator Déclencheur Piézoélectrique De Haut-Déplacement DSP Discrete-Time Sliding-Mode Control Commande Coulissante de Mode de Temps Discret Dead-Beat Control Commande Morte de Battement H[infinity] Optimization Index. décimale : 629.8 Résumé : We consider the modeling and control of a high-displacement piezoelectric actuator system (HDPAS). An HDPAS includes a multilayer LVPZT bender actuator (MLBA) and a low-pass filter. The MLBA is subject to hysteresis, bending modes, measurement noise, and external disturbance. Because the spillover associated with a reduced-order model of the MLBA has been known to have the potential to cause the instability of the closed-loop system, a low-pass filter is applied to reduce its effect. To obtain an acceptable model for the HDPAS, a band-limited input and its corresponding output are fed into a recursive least-squares parameter estimation scheme. The resulting model is then used for a controller design, which includes three features. First, a dead-beat to its filtered switching surface is achieved. Second, the H[infinity] norm of the sensitivity function between the filtered switching surface and the output disturbance is simultaneously minimized to attenuate the effect of output disturbance. Third, a switching control based on Lyapunov redesign is used to further improve the tracking accuracy. To demonstrate the effectiveness of the proposed control, the experimental results of the HDPAS by using the proposed control are compared with those by a proportional integral differential (PID) control.
Nous considérons le modèle et la commande d'un système piézoélectrique de déclencheur de déplacement élevé (HDPAS). Un HDPAS inclut un déclencheur multicouche de cintreuse de LVPZT (MLBA) et un bas filtre de passage. Le MLBA est sujet à l'hystérésis, aux modes de recourbement, au bruit de mesure, et à la perturbation externe. Puisque le débordement lié à un modèle réduit d'ordre du MLBA a été connu pour avoir le potentiel de causer l'instabilité du système de boucle bloquée, un bas filtre de passage est appliqué pour réduire son effet. Pour obtenir un modèle acceptable pour le HDPAS, une entrée limitée par bande et son rendement correspondant sont introduits dans un arrangement des moindres carrés récursif d'évaluation de paramètre. Le modèle résultant est alors employé pour une conception de contrôleur, qui inclut trois dispositifs. D'abord, un battement mort sur sa surface de changement filtrée est réalisé. En second lieu, la norme de H[infinity ] de la fonction de sensibilité entre la surface de changement filtrée et la perturbation de rendement est simultanément réduit au minimum pour atténuer l'effet de la perturbation de rendement. Troisièmement, une commande de commutation basée sur la nouvelle conception de Lyapunov est employée pour améliorer plus loin l'exactitude de cheminement. Pour démontrer l'efficacité de la commande proposée, les résultats expérimentaux du HDPAS en employant la commande proposée sont comparés à ceux par une commande (PID) différentielle intégrale proportionnelle.[article] Discrete Sliding-Mode Tracking Control of High-Displacement Piezoelectric Actuator Systems = Commande de Cheminement Coulissante Discrète de Mode des Systèmes Piézoélectriques de Déclencheur de Déplacement Elevé [texte imprimé] / Chih-Lyang, Hwang, Auteur ; Yung-Ming, Chen, Auteur . - 721-731 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 721-731 p.
Mots-clés : Multilayer LVPZT Blender Actuator Déclencheur Multicouche de Mélangeur de LVPZT High-Displacement Piezoelectric Actuator Déclencheur Piézoélectrique De Haut-Déplacement DSP Discrete-Time Sliding-Mode Control Commande Coulissante de Mode de Temps Discret Dead-Beat Control Commande Morte de Battement H[infinity] Optimization Index. décimale : 629.8 Résumé : We consider the modeling and control of a high-displacement piezoelectric actuator system (HDPAS). An HDPAS includes a multilayer LVPZT bender actuator (MLBA) and a low-pass filter. The MLBA is subject to hysteresis, bending modes, measurement noise, and external disturbance. Because the spillover associated with a reduced-order model of the MLBA has been known to have the potential to cause the instability of the closed-loop system, a low-pass filter is applied to reduce its effect. To obtain an acceptable model for the HDPAS, a band-limited input and its corresponding output are fed into a recursive least-squares parameter estimation scheme. The resulting model is then used for a controller design, which includes three features. First, a dead-beat to its filtered switching surface is achieved. Second, the H[infinity] norm of the sensitivity function between the filtered switching surface and the output disturbance is simultaneously minimized to attenuate the effect of output disturbance. Third, a switching control based on Lyapunov redesign is used to further improve the tracking accuracy. To demonstrate the effectiveness of the proposed control, the experimental results of the HDPAS by using the proposed control are compared with those by a proportional integral differential (PID) control.
Nous considérons le modèle et la commande d'un système piézoélectrique de déclencheur de déplacement élevé (HDPAS). Un HDPAS inclut un déclencheur multicouche de cintreuse de LVPZT (MLBA) et un bas filtre de passage. Le MLBA est sujet à l'hystérésis, aux modes de recourbement, au bruit de mesure, et à la perturbation externe. Puisque le débordement lié à un modèle réduit d'ordre du MLBA a été connu pour avoir le potentiel de causer l'instabilité du système de boucle bloquée, un bas filtre de passage est appliqué pour réduire son effet. Pour obtenir un modèle acceptable pour le HDPAS, une entrée limitée par bande et son rendement correspondant sont introduits dans un arrangement des moindres carrés récursif d'évaluation de paramètre. Le modèle résultant est alors employé pour une conception de contrôleur, qui inclut trois dispositifs. D'abord, un battement mort sur sa surface de changement filtrée est réalisé. En second lieu, la norme de H[infinity ] de la fonction de sensibilité entre la surface de changement filtrée et la perturbation de rendement est simultanément réduit au minimum pour atténuer l'effet de la perturbation de rendement. Troisièmement, une commande de commutation basée sur la nouvelle conception de Lyapunov est employée pour améliorer plus loin l'exactitude de cheminement. Pour démontrer l'efficacité de la commande proposée, les résultats expérimentaux du HDPAS en employant la commande proposée sont comparés à ceux par une commande (PID) différentielle intégrale proportionnelle.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 732-739 p.
Titre : On-Line Adaptation of Grid-Based Look-up Tables Using a Fast Linear Regression Technique Titre original : Adaptation en Ligne de la Grille Basé sur la Recherche Ajourne en Utilisant une Technique Rapide de Régression Linéaire Type de document : texte imprimé Auteurs : Vogt, Michael, Auteur ; Isermann, Rolf ; Müller, Norbert, Auteur Article en page(s) : 732-739 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système de commande avancé Variente non-linéaire Regression linéaire Adaptation Gradient conventionnel Angle d'allumage Allumage d'éteincelle Index. décimale : 629.8 Résumé : Advanced control systems require accurate process models, while processes are often both nonlinear and time variant. After introducing the identification of nonlinear processes with grid-based look-up tables, a new learning algorithm for on-line adaptation of look-up tables is proposed. Using a linear regression approach, this new adaptation algorithm considerably reduces the convergence time in relation to conventional gradient-based adaptation algorithms. An application example and experimental results are shown for the learning feedforward control of the ignition angle of a spark ignition engine.
Les systèmes de commande avançés exigent les modèles de processus précis, alors que les processus sont souvent variante non-linéaire et de temps. Après présentation de l'identification des processus non-linéaires avec la grille a basé recherchent des tables, un nouvel algorithme d'étude pour sur la ligne adaptation de recherchent des tables est proposé. En utilisant une approche de régression linéaire, ce nouvel algorithme d'adaptation réduit considérablement le temps de convergence par rapport aux algorithmes d'adaptation basés par gradient conventionnel. Un exemple d'application et des résultats expérimentaux sont montrés pour la commande d'étude de feedforward de l'angle d'allumage d'un moteur d'allumage d'étincelle.En ligne : mvogt@iat.ti-darmstadt.de, risermann@iat.tu-darmstadt.de [article] On-Line Adaptation of Grid-Based Look-up Tables Using a Fast Linear Regression Technique = Adaptation en Ligne de la Grille Basé sur la Recherche Ajourne en Utilisant une Technique Rapide de Régression Linéaire [texte imprimé] / Vogt, Michael, Auteur ; Isermann, Rolf ; Müller, Norbert, Auteur . - 732-739 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 732-739 p.
Mots-clés : Système de commande avancé Variente non-linéaire Regression linéaire Adaptation Gradient conventionnel Angle d'allumage Allumage d'éteincelle Index. décimale : 629.8 Résumé : Advanced control systems require accurate process models, while processes are often both nonlinear and time variant. After introducing the identification of nonlinear processes with grid-based look-up tables, a new learning algorithm for on-line adaptation of look-up tables is proposed. Using a linear regression approach, this new adaptation algorithm considerably reduces the convergence time in relation to conventional gradient-based adaptation algorithms. An application example and experimental results are shown for the learning feedforward control of the ignition angle of a spark ignition engine.
Les systèmes de commande avançés exigent les modèles de processus précis, alors que les processus sont souvent variante non-linéaire et de temps. Après présentation de l'identification des processus non-linéaires avec la grille a basé recherchent des tables, un nouvel algorithme d'étude pour sur la ligne adaptation de recherchent des tables est proposé. En utilisant une approche de régression linéaire, ce nouvel algorithme d'adaptation réduit considérablement le temps de convergence par rapport aux algorithmes d'adaptation basés par gradient conventionnel. Un exemple d'application et des résultats expérimentaux sont montrés pour la commande d'étude de feedforward de l'angle d'allumage d'un moteur d'allumage d'étincelle.En ligne : mvogt@iat.ti-darmstadt.de, risermann@iat.tu-darmstadt.de
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 740-745 p.
Titre : Customized Wavelet for Bearing Defect Detection Titre original : Ondelette Adaptée aux Besoins du Client pour la Détection de Défaut de Roulement Type de document : texte imprimé Auteurs : Holm-Hansen, Brian T., Auteur ; Gao, Robert X., Auteur ; Zhang, Li. Article en page(s) : 740-745 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamique de transformation Graduation Roulement à ville Impulsion Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a new, structural dynamics-based wavelet transformation technique for bearing defect detection. Specifically, a customized wavelet was developed analytically, using the scaling function derived from the actual impulse response of a ball bearing. Experiments under various loading conditions have confirmed that the customized wavelet provides a better match to the defect-induced signals of the bearing than a standard wavelet commonly used in the literature and is, thus, more effective in detecting bearing structural defects.
Cet article présente une nouvelle, structurale technique dynamique-basée de transformation de wavelet pour soutenir la détection de défaut. Spécifiquement, un wavelet adapté aux besoins du client a été développé analytiquement, en utilisant la fonction de graduation dérivée de la réponse réelle d'impulsion d'un roulement à billes. Les expériences dans de diverses conditions de charge ont confirmé que le wavelet adapté aux besoins du client fournit une meilleure allumette aux signaux défaut-induits du roulement qu'un wavelet standard généralement utilisé dans la littérature et est, ainsi, plus efficace en détectant des défauts structuraux de roulement.En ligne : gao@ecs.umass.edu [article] Customized Wavelet for Bearing Defect Detection = Ondelette Adaptée aux Besoins du Client pour la Détection de Défaut de Roulement [texte imprimé] / Holm-Hansen, Brian T., Auteur ; Gao, Robert X., Auteur ; Zhang, Li. . - 740-745 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 740-745 p.
Mots-clés : Dynamique de transformation Graduation Roulement à ville Impulsion Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a new, structural dynamics-based wavelet transformation technique for bearing defect detection. Specifically, a customized wavelet was developed analytically, using the scaling function derived from the actual impulse response of a ball bearing. Experiments under various loading conditions have confirmed that the customized wavelet provides a better match to the defect-induced signals of the bearing than a standard wavelet commonly used in the literature and is, thus, more effective in detecting bearing structural defects.
Cet article présente une nouvelle, structurale technique dynamique-basée de transformation de wavelet pour soutenir la détection de défaut. Spécifiquement, un wavelet adapté aux besoins du client a été développé analytiquement, en utilisant la fonction de graduation dérivée de la réponse réelle d'impulsion d'un roulement à billes. Les expériences dans de diverses conditions de charge ont confirmé que le wavelet adapté aux besoins du client fournit une meilleure allumette aux signaux défaut-induits du roulement qu'un wavelet standard généralement utilisé dans la littérature et est, ainsi, plus efficace en détectant des défauts structuraux de roulement.En ligne : gao@ecs.umass.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004)
Titre : An Identification Method With Direct Acquisition of Reduced Order Model From a Steplike Response Titre original : Méthode d'Identification avec l'Acquisition Directe du Modèle Réduit d'Ordre d'une Etape Aiment la Réponse Type de document : texte imprimé Auteurs : Manabu Kosaka, Auteur ; Uda, Hiroshi, Auteur ; Shibata, Hiroshi Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Méthode d'identification Etat d'équilibre Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, we propose a deterministic off-line identification method performed by using input and output data with a constant steady-state output response. The method can directly acquire any order of reduced model without knowing the real order of a plant, in such a way that the intermediate parameters are uniquely determined so as to be orthogonal with respect to 0–N-tuple integral values of output error and irrelevant to the unmodeled dynamics. From the intermediate parameters, the co-efficients of a rational transfer function are calculated. In consequence, the method can be executed for any linear single-input single-output plant without knowing or estimating its order at the beginning. The effectiveness of the method is illustrated by numerical simulations and also by applying it to a two-mass system.
En cet article, nous proposons une méthode off-line déterministe d'identification exécutée en employant des données d'entrée et de rendement avec une réponse constante de rendement d'état d'équilibre. La méthode peut directement acquérir n'importe quel ordre de modèle réduit sans savoir le vrai ordre d'une usine, d'une telle manière que les paramètres intermédiaires sont uniquement déterminés ainsi comme être orthogonal avec le respect aux valeurs 0-N-tuple intégrales de l'erreur de rendement et non pertinent au unmodeled la dynamique. À partir des paramètres intermédiaires, les coefficients d'une fonction raisonnable de transfert sont calculés. En conséquence, la méthode peut être exécutée pour n'importe quelle usine simple de rendement d'entrée simple linéaire sans savoir ou estimer son ordre au début. L'efficacité de la méthode est illustrée par des simulations numériques et également en s'appliquant l'à un système deux de masse.[article] An Identification Method With Direct Acquisition of Reduced Order Model From a Steplike Response = Méthode d'Identification avec l'Acquisition Directe du Modèle Réduit d'Ordre d'une Etape Aiment la Réponse [texte imprimé] / Manabu Kosaka, Auteur ; Uda, Hiroshi, Auteur ; Shibata, Hiroshi.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004)
Mots-clés : Méthode d'identification Etat d'équilibre Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, we propose a deterministic off-line identification method performed by using input and output data with a constant steady-state output response. The method can directly acquire any order of reduced model without knowing the real order of a plant, in such a way that the intermediate parameters are uniquely determined so as to be orthogonal with respect to 0–N-tuple integral values of output error and irrelevant to the unmodeled dynamics. From the intermediate parameters, the co-efficients of a rational transfer function are calculated. In consequence, the method can be executed for any linear single-input single-output plant without knowing or estimating its order at the beginning. The effectiveness of the method is illustrated by numerical simulations and also by applying it to a two-mass system.
En cet article, nous proposons une méthode off-line déterministe d'identification exécutée en employant des données d'entrée et de rendement avec une réponse constante de rendement d'état d'équilibre. La méthode peut directement acquérir n'importe quel ordre de modèle réduit sans savoir le vrai ordre d'une usine, d'une telle manière que les paramètres intermédiaires sont uniquement déterminés ainsi comme être orthogonal avec le respect aux valeurs 0-N-tuple intégrales de l'erreur de rendement et non pertinent au unmodeled la dynamique. À partir des paramètres intermédiaires, les coefficients d'une fonction raisonnable de transfert sont calculés. En conséquence, la méthode peut être exécutée pour n'importe quelle usine simple de rendement d'entrée simple linéaire sans savoir ou estimer son ordre au début. L'efficacité de la méthode est illustrée par des simulations numériques et également en s'appliquant l'à un système deux de masse.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 753-763 p.
Titre : Simultaneous Optimal Distribution of Lateral and Longitudinal Tire Forces for the Model Following Control Titre original : Distribution Optimale Simultanée des Forces Latérales et Longitudinales de Pneu pour le Modèle Après Commande Type de document : texte imprimé Auteurs : Mokhiamar, Assama, Auteur ; Abe, Masato, Auteur Article en page(s) : 753-763 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Distribution de force de pneu Optimisation Force longitudinale Force latérale Commande du conducteur Contrainte Frottement Amplitude d'angle Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a proposed optimum tire force distribution method in order to optimize tire usage and find out how the tires should share longitudinal and lateral forces to achieve a target vehicle response under the assumption that all four wheels can be independently steered, driven, and braked. The inputs to the optimization process are the driver's commands (steering wheel angle, accelerator pedal pressure, and foot brake pressure), while the outputs are lateral and longitudinal forces on all four wheels. Lateral and longitudinal tire forces cannot be chosen arbitrarily, they have to satisfy certain specified equality constraints. The equality constraints are related to the required total longitudinal force, total lateral force, and total yaw moment. The total lateral force and total moment required are introduced using the model responses of side-slip angle and yaw rate while the total longitudinal force is computed according to driver's command (traction or braking). A computer simulation of a closed-loop driver-vehicle system subjected to evasive lane change with braking is used to prove the significant effects of the proposed optimal tire force distribution method on improving the limit handling performance. The robustness of the vehicle motion with the proposed control against the coefficient of friction variation as well as the effect of steering wheel angle amplitude is discussed.
Cet article présente une méthode optima proposée de distribution de force de pneu afin d'optimiser l'utilisation de pneu et découvrir comment les pneus devraient partager les forces longitudinales et latérales pour réaliser une réponse de véhicule de cible dans la prétention que chacune des quatre roues peut être indépendamment orienté, conduit, et freiné. Les entrées au processus d'optimisation sont les commandes du conducteur (angle de roue de direction, pression de pédale d'accélérateur, et pression de frein de pied), alors que les sorties sont les forces latérales et longitudinales sur chacune des quatre roues. Des forces latérales et longitudinales de pneu ne peuvent pas être choisies arbitrairement, elles doivent satisfaire certaines contraintes indiquées d'égalité. Les contraintes d'égalité sont liées à toute la force longitudinale exigée, se montent à la force latérale, et au moment de lacet de total. Toute la force latérale et tout le moment exigés sont présentés en utilisant les réponses modèles de l'angle de glissade et du taux latéraux de lacet tandis que toute la force longitudinale est calculée selon la commande du conducteur (traction ou freiner). Une simulation sur ordinateur d'un conducteur de boucle bloquée que le système de véhicule a soumis au changement évasif de ruelle avec freiner est employée pour prouver les effets significatifs de la méthode optimale proposée de distribution de force de pneu sur améliorer la limite manipulant l'exécution. La robustesse du mouvement de véhicule avec la commande proposée contre le coefficient de variation de frottement aussi bien que l'effet de l'amplitude d'angle de roue de direction est discutée.En ligne : usamam@yahoo.com [article] Simultaneous Optimal Distribution of Lateral and Longitudinal Tire Forces for the Model Following Control = Distribution Optimale Simultanée des Forces Latérales et Longitudinales de Pneu pour le Modèle Après Commande [texte imprimé] / Mokhiamar, Assama, Auteur ; Abe, Masato, Auteur . - 753-763 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 753-763 p.
Mots-clés : Distribution de force de pneu Optimisation Force longitudinale Force latérale Commande du conducteur Contrainte Frottement Amplitude d'angle Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a proposed optimum tire force distribution method in order to optimize tire usage and find out how the tires should share longitudinal and lateral forces to achieve a target vehicle response under the assumption that all four wheels can be independently steered, driven, and braked. The inputs to the optimization process are the driver's commands (steering wheel angle, accelerator pedal pressure, and foot brake pressure), while the outputs are lateral and longitudinal forces on all four wheels. Lateral and longitudinal tire forces cannot be chosen arbitrarily, they have to satisfy certain specified equality constraints. The equality constraints are related to the required total longitudinal force, total lateral force, and total yaw moment. The total lateral force and total moment required are introduced using the model responses of side-slip angle and yaw rate while the total longitudinal force is computed according to driver's command (traction or braking). A computer simulation of a closed-loop driver-vehicle system subjected to evasive lane change with braking is used to prove the significant effects of the proposed optimal tire force distribution method on improving the limit handling performance. The robustness of the vehicle motion with the proposed control against the coefficient of friction variation as well as the effect of steering wheel angle amplitude is discussed.
Cet article présente une méthode optima proposée de distribution de force de pneu afin d'optimiser l'utilisation de pneu et découvrir comment les pneus devraient partager les forces longitudinales et latérales pour réaliser une réponse de véhicule de cible dans la prétention que chacune des quatre roues peut être indépendamment orienté, conduit, et freiné. Les entrées au processus d'optimisation sont les commandes du conducteur (angle de roue de direction, pression de pédale d'accélérateur, et pression de frein de pied), alors que les sorties sont les forces latérales et longitudinales sur chacune des quatre roues. Des forces latérales et longitudinales de pneu ne peuvent pas être choisies arbitrairement, elles doivent satisfaire certaines contraintes indiquées d'égalité. Les contraintes d'égalité sont liées à toute la force longitudinale exigée, se montent à la force latérale, et au moment de lacet de total. Toute la force latérale et tout le moment exigés sont présentés en utilisant les réponses modèles de l'angle de glissade et du taux latéraux de lacet tandis que toute la force longitudinale est calculée selon la commande du conducteur (traction ou freiner). Une simulation sur ordinateur d'un conducteur de boucle bloquée que le système de véhicule a soumis au changement évasif de ruelle avec freiner est employée pour prouver les effets significatifs de la méthode optimale proposée de distribution de force de pneu sur améliorer la limite manipulant l'exécution. La robustesse du mouvement de véhicule avec la commande proposée contre le coefficient de variation de frottement aussi bien que l'effet de l'amplitude d'angle de roue de direction est discutée.En ligne : usamam@yahoo.com
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 764-771 p.
Titre : Track Tension Controller Design and Experimental Evaluation in Tracked Vehicles Titre original : Conception de Contrôleur de Tension de Voie et Evaluation Expérimentale dans des Véhicules Dépistés Type de document : texte imprimé Auteurs : Kunsoo, Huh, Auteur ; Chung Choo, Chung, Auteur ; Kim, I. M. ; Mun-Suk, Suh Article en page(s) : 764-771 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Tension de voie Manoeuvrabilité Système de suspension Système de commande de tension Contrôleur de tension Frottement non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Track tension is closely related to the maneuverability of tracked vehicles and the durability of their tracks and suspension systems. The tension needs to be maintained at an optimum level throughout the maneuver in order to minimize the excessive load on the tracks and to prevent track peeloff from the sprocket. In this paper, a track tension control system is developed for tracked vehicles which are subject to various maneuvering tasks. It consists of track tension estimator, track tension controller, and hydraulic unit. The tension around the idler and sprocket is estimated in real time, respectively. Using the estimated track tension and considering the highly nonlinear vehicle characteristics, a fuzzy logic controller is designed in order to control the track tension in the vehicles. The performance of the proposed tension control system is verified through simulation and experimental field tests.
La tension de voie est étroitement liée à la manoeuvrabilité des véhicules dépistés et à la longévité de leurs voies et systèmes de suspension. La tension doit être maintenue à un niveau optimum dans toute la manoeuvre afin de réduire au minimum la charge excessive sur les voies et empêcher le peeloff de voie du pignon. En cet article, un système de commande de tension de voie est développé pour les véhicules dépistés qui sont sujets à la diverse manoeuvre chargent. Il se compose de l'estimateur de tension de voie, du contrôleur de tension de voie, et de l'unité hydraulique. La tension autour de l'oisif et du pignon est estimée en temps réel, respectivement. En utilisant la tension estimée de voie et vu les caractéristiques fortement non-linéaires de véhicule, un contrôleur de logique floue est conçu afin de commander la tension de voie dans les véhicules. L'exécution du système de commande proposé de tension est vérifiée par la simulation et les essais sur le terrain expérimentaux.En ligne : khuh2@hanyang.ac.kr [article] Track Tension Controller Design and Experimental Evaluation in Tracked Vehicles = Conception de Contrôleur de Tension de Voie et Evaluation Expérimentale dans des Véhicules Dépistés [texte imprimé] / Kunsoo, Huh, Auteur ; Chung Choo, Chung, Auteur ; Kim, I. M. ; Mun-Suk, Suh . - 764-771 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 764-771 p.
Mots-clés : Tension de voie Manoeuvrabilité Système de suspension Système de commande de tension Contrôleur de tension Frottement non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Track tension is closely related to the maneuverability of tracked vehicles and the durability of their tracks and suspension systems. The tension needs to be maintained at an optimum level throughout the maneuver in order to minimize the excessive load on the tracks and to prevent track peeloff from the sprocket. In this paper, a track tension control system is developed for tracked vehicles which are subject to various maneuvering tasks. It consists of track tension estimator, track tension controller, and hydraulic unit. The tension around the idler and sprocket is estimated in real time, respectively. Using the estimated track tension and considering the highly nonlinear vehicle characteristics, a fuzzy logic controller is designed in order to control the track tension in the vehicles. The performance of the proposed tension control system is verified through simulation and experimental field tests.
La tension de voie est étroitement liée à la manoeuvrabilité des véhicules dépistés et à la longévité de leurs voies et systèmes de suspension. La tension doit être maintenue à un niveau optimum dans toute la manoeuvre afin de réduire au minimum la charge excessive sur les voies et empêcher le peeloff de voie du pignon. En cet article, un système de commande de tension de voie est développé pour les véhicules dépistés qui sont sujets à la diverse manoeuvre chargent. Il se compose de l'estimateur de tension de voie, du contrôleur de tension de voie, et de l'unité hydraulique. La tension autour de l'oisif et du pignon est estimée en temps réel, respectivement. En utilisant la tension estimée de voie et vu les caractéristiques fortement non-linéaires de véhicule, un contrôleur de logique floue est conçu afin de commander la tension de voie dans les véhicules. L'exécution du système de commande proposé de tension est vérifiée par la simulation et les essais sur le terrain expérimentaux.En ligne : khuh2@hanyang.ac.kr
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 772-780 p.
Titre : Combined Controller-Observer Design for Uncertain Time Delay Systems With Application to Engine Idle Speed Control Titre original : Conception Combinée d'Observateur de Contrôleur Pendant le Temps Incertain Retardent des Systèmes avec l'Application à la Commande de Vitesse à Vide de Moteur Type de document : texte imprimé Auteurs : Bengea, Sorin C., Auteur ; Xiaoqiu, Li, Auteur ; De Carlo, R. A. Article en page(s) : 772-780 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Observateur de contrôleur Rétroaction Stabilité asymptotique Combinaison dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper sets forth two approaches for a combined controller-observer design procedure for a class of uncertain time delay systems. The first procedure uses a delay-independent LMI (linear matrix inequality) formulation that sets forth sufficient conditions for the existence of appropriate feedback and observer matrices that guarantee asymptotic stability of the system-error dynamic combination. The second procedure generates a similar delay-dependent LMI. Standard toolboxes can be used to generate solutions to the LMIs when solutions exist. The observer-control design techniques are applied to an internal combustion (IC) engine idle speed control problem; simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed techniques.
Cet article a déterminé deux approches pour un observateur combiné de contrôleur que le procédé de conception pour une classe de temps incertain retardent des systèmes. Le premier procédé emploie une formulation indépendante du retarder LMI (inégalité linéaire de matrice) qui déterminent des conditions suffisantes pour l'existence des matrices appropriées de rétroaction et d'observateur qui garantissent la stabilité asymptotique de la combinaison dynamique dun système-erreur. Le deuxième procédé produit d'un semblable retardent LMI dépendant. Des boîtes à outils standard peuvent être utilisées pour produire des solutions au LMIs quand les solutions existent. Les techniques de conception d'observateur-commande sont appliquées à un problème interne de commande de vitesse à vide de moteur de combustion (IC) ; les résultats de simulation démontrent l'efficacité des techniques proposées.[article] Combined Controller-Observer Design for Uncertain Time Delay Systems With Application to Engine Idle Speed Control = Conception Combinée d'Observateur de Contrôleur Pendant le Temps Incertain Retardent des Systèmes avec l'Application à la Commande de Vitesse à Vide de Moteur [texte imprimé] / Bengea, Sorin C., Auteur ; Xiaoqiu, Li, Auteur ; De Carlo, R. A. . - 772-780 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 772-780 p.
Mots-clés : Observateur de contrôleur Rétroaction Stabilité asymptotique Combinaison dynamique Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper sets forth two approaches for a combined controller-observer design procedure for a class of uncertain time delay systems. The first procedure uses a delay-independent LMI (linear matrix inequality) formulation that sets forth sufficient conditions for the existence of appropriate feedback and observer matrices that guarantee asymptotic stability of the system-error dynamic combination. The second procedure generates a similar delay-dependent LMI. Standard toolboxes can be used to generate solutions to the LMIs when solutions exist. The observer-control design techniques are applied to an internal combustion (IC) engine idle speed control problem; simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed techniques.
Cet article a déterminé deux approches pour un observateur combiné de contrôleur que le procédé de conception pour une classe de temps incertain retardent des systèmes. Le premier procédé emploie une formulation indépendante du retarder LMI (inégalité linéaire de matrice) qui déterminent des conditions suffisantes pour l'existence des matrices appropriées de rétroaction et d'observateur qui garantissent la stabilité asymptotique de la combinaison dynamique dun système-erreur. Le deuxième procédé produit d'un semblable retardent LMI dépendant. Des boîtes à outils standard peuvent être utilisées pour produire des solutions au LMIs quand les solutions existent. Les techniques de conception d'observateur-commande sont appliquées à un problème interne de commande de vitesse à vide de moteur de combustion (IC) ; les résultats de simulation démontrent l'efficacité des techniques proposées.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 781-789 p.
Titre : Transient Air/Fuel Ratio Controller Identification Using Repetitive Control Titre original : Identification Air/Carburant Passagère de Contrôleur de Rapport en Utilisant la Commande Réitérée Type de document : texte imprimé Auteurs : Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur Article en page(s) : 781-789 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur feedforward Commande de remplissage Allumage d'éteincelle Commande de puissance Contrôleur de rétroaction Préchauffage de moteur Index. décimale : 629.8 Résumé : Presented in this paper is a feedforward controller identification process for the transient fueling control of spark ignition (SI) engines. The objective of an SI fueling control system is to guarantee a prespecified air–fuel (A/F) ratio, despite changing driver demands commanded through the throttle. The controller identification process is based on standard system identification tools and is comprised of three steps. The first step involves the design and implementation of a repetitive feedback controller. Next, the engine is subjected to a prespecified periodic throttle motion for which the repetitive controller achieves precise A/F control as t-->[infinity]. Finally, using the engine speed, the mass air flow, and the fuel pulsewidth information during precise fueling conditions, the feedforward fueling controller is identified using standard parametric system identification tools. This identification process can be performed during engine warm-up, thereby enabling a rapid determination of the fueling requirements as a function of temperature. Experimental validation is provided on a 1999 Ford 4.6L V-8 fuel injected engine with sequential port injection.
Présenté en cet article est un procédé d'identification de contrôleur de feedforward pour la commande de remplissage passagère des moteurs de l'allumage d'étincelle (SI). L'objectif d'un système de contrôle de carburant de SI est de garantir un rapport préspécifié du carburant d'air (A/F), en dépit des demandes changeantes de conducteur commandées par la commande de puissance. Le procédé d'identification de contrôleur est basé sur les outils standard d'identification de système et est composé de trois étapes. La première étape comporte la conception et l'exécution d'un contrôleur réitéré de rétroaction. Après, le moteur est soumis à un mouvement périodique préspécifié de commande de puissance pour lequel le contrôleur réitéré réalise la commande précise d'A/F comme t -- [ infini ]. En conclusion, en utilisant la vitesse de moteur, la circulation d'air de masse, et l'information de pulsewidth de carburant pendant des états de remplissage précis, le feedforward remplissant de combustible le contrôleur est identifié à l'aide des outils paramétriques standard d'identification de système. Ce procédé d'identification peut être effectué pendant le préchauffage de moteur, permettant de ce fait une détermination rapide des conditions de remplissage en fonction de la température. La validation expérimentale est fournie sur un moteur 1999 injecté par carburant de Ford 4.6L V-8 en injection gauche séquentielle.En ligne : mfranchek@uh.edu [article] Transient Air/Fuel Ratio Controller Identification Using Repetitive Control = Identification Air/Carburant Passagère de Contrôleur de Rapport en Utilisant la Commande Réitérée [texte imprimé] / Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur . - 781-789 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 781-789 p.
Mots-clés : Contrôleur feedforward Commande de remplissage Allumage d'éteincelle Commande de puissance Contrôleur de rétroaction Préchauffage de moteur Index. décimale : 629.8 Résumé : Presented in this paper is a feedforward controller identification process for the transient fueling control of spark ignition (SI) engines. The objective of an SI fueling control system is to guarantee a prespecified air–fuel (A/F) ratio, despite changing driver demands commanded through the throttle. The controller identification process is based on standard system identification tools and is comprised of three steps. The first step involves the design and implementation of a repetitive feedback controller. Next, the engine is subjected to a prespecified periodic throttle motion for which the repetitive controller achieves precise A/F control as t-->[infinity]. Finally, using the engine speed, the mass air flow, and the fuel pulsewidth information during precise fueling conditions, the feedforward fueling controller is identified using standard parametric system identification tools. This identification process can be performed during engine warm-up, thereby enabling a rapid determination of the fueling requirements as a function of temperature. Experimental validation is provided on a 1999 Ford 4.6L V-8 fuel injected engine with sequential port injection.
Présenté en cet article est un procédé d'identification de contrôleur de feedforward pour la commande de remplissage passagère des moteurs de l'allumage d'étincelle (SI). L'objectif d'un système de contrôle de carburant de SI est de garantir un rapport préspécifié du carburant d'air (A/F), en dépit des demandes changeantes de conducteur commandées par la commande de puissance. Le procédé d'identification de contrôleur est basé sur les outils standard d'identification de système et est composé de trois étapes. La première étape comporte la conception et l'exécution d'un contrôleur réitéré de rétroaction. Après, le moteur est soumis à un mouvement périodique préspécifié de commande de puissance pour lequel le contrôleur réitéré réalise la commande précise d'A/F comme t -- [ infini ]. En conclusion, en utilisant la vitesse de moteur, la circulation d'air de masse, et l'information de pulsewidth de carburant pendant des états de remplissage précis, le feedforward remplissant de combustible le contrôleur est identifié à l'aide des outils paramétriques standard d'identification de système. Ce procédé d'identification peut être effectué pendant le préchauffage de moteur, permettant de ce fait une détermination rapide des conditions de remplissage en fonction de la température. La validation expérimentale est fournie sur un moteur 1999 injecté par carburant de Ford 4.6L V-8 en injection gauche séquentielle.En ligne : mfranchek@uh.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 790-799 p.
Titre : Enhancing Controllability and Observability in Underactuated and Undersensed Systems Through Switching: Application to Vibration Control Titre original : Augmentant la Contrôlabilité et l'Observabilité Dedans Sous les systèmes Actionnés et Sous-Sentis par la Commutation : Application à la Commande de Vibration Type de document : texte imprimé Auteurs : Nudehi, Shahin S., Auteur ; Mukherjee, Ranjan, Auteur Article en page(s) : 790-799 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Capteur Contrôlabilité Observabilité Système dynamique Système invariable linéaire Commutation Capteur piézoélectrique Sonde Index. décimale : 629.8 Résumé : Many dynamical systems use transducers that can function both as actuators and sensors. It is possible to continuously switch the functionality of the transducer elements in such systems and effectively use each element both as an actuator and a sensor. This provides the scope for significantly reducing the number of transducer elements required for complete controllability and observability of the system and hence reduce the hardware required for controlled system operation. In this paper we advocate underactuation and undersensing in dynamical systems with the objective of reducing cost, weight, and system complexity. To this end, we first illustrate the role of switching in enhancing controllability and observability in underactuated and undersensed linear time-invariant systems and determine the switching requirement for observer-based control designs. For a proof of principle, we consider the problem of vibration suppression in a flexible beam instrumented with piezoelectric transducers. Using simulation and experiments, we demonstrate feasibility of switching the piezoelectric elements between actuator and sensor modalities and establish the merit of introducing underactuation and undersensing deliberately.
Beaucoup de systèmes dynamiques utilisent les capteurs qui peuvent fonctionner tous les deux comme déclencheurs et sondes. Il est possible de commuter sans interruption la fonctionnalité des éléments de capteur dans de tels systèmes et d'employer efficacement chaque élément comme déclencheur et sonde. Ceci fournit la portée pour réduire de manière significative le nombre d'éléments de capteur exigés pour la contrôlabilité complète et l'observabilité du système et par conséquent réduisent le matériel exigé pour l'exploitation du système commandé. En cet article nous préconisons l'underactuation et undersensing dans les systèmes dynamiques avec l'objectif de réduire le coût, le poids, et la complexité de système. À cet effet, nous illustrons d'abord le rôle du changement en augmentant la contrôlabilité et l'observabilité dedans underactuated et undersensed les systèmes invariables de temps linéaire et déterminent la condition de commutation pour des conceptions de commande basées par observateur. Pour une preuve de principe, nous considérons le problème de la suppression de vibration dans un faisceau flexible équipé avec les capteurs piézoélectriques. En utilisant la simulation et les expériences, nous démontrons la praticabilité de commuter les éléments piézoélectriques entre le déclencheur et les modalités de sonde et établissons le mérite de présenter l'underactuation et d'undersensing délibérément.En ligne : mukherji@egr.msu.edu [article] Enhancing Controllability and Observability in Underactuated and Undersensed Systems Through Switching: Application to Vibration Control = Augmentant la Contrôlabilité et l'Observabilité Dedans Sous les systèmes Actionnés et Sous-Sentis par la Commutation : Application à la Commande de Vibration [texte imprimé] / Nudehi, Shahin S., Auteur ; Mukherjee, Ranjan, Auteur . - 790-799 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Capteur Contrôlabilité Observabilité Système dynamique Système invariable linéaire Commutation Capteur piézoélectrique Sonde Index. décimale : 629.8 Résumé : Many dynamical systems use transducers that can function both as actuators and sensors. It is possible to continuously switch the functionality of the transducer elements in such systems and effectively use each element both as an actuator and a sensor. This provides the scope for significantly reducing the number of transducer elements required for complete controllability and observability of the system and hence reduce the hardware required for controlled system operation. In this paper we advocate underactuation and undersensing in dynamical systems with the objective of reducing cost, weight, and system complexity. To this end, we first illustrate the role of switching in enhancing controllability and observability in underactuated and undersensed linear time-invariant systems and determine the switching requirement for observer-based control designs. For a proof of principle, we consider the problem of vibration suppression in a flexible beam instrumented with piezoelectric transducers. Using simulation and experiments, we demonstrate feasibility of switching the piezoelectric elements between actuator and sensor modalities and establish the merit of introducing underactuation and undersensing deliberately.
Beaucoup de systèmes dynamiques utilisent les capteurs qui peuvent fonctionner tous les deux comme déclencheurs et sondes. Il est possible de commuter sans interruption la fonctionnalité des éléments de capteur dans de tels systèmes et d'employer efficacement chaque élément comme déclencheur et sonde. Ceci fournit la portée pour réduire de manière significative le nombre d'éléments de capteur exigés pour la contrôlabilité complète et l'observabilité du système et par conséquent réduisent le matériel exigé pour l'exploitation du système commandé. En cet article nous préconisons l'underactuation et undersensing dans les systèmes dynamiques avec l'objectif de réduire le coût, le poids, et la complexité de système. À cet effet, nous illustrons d'abord le rôle du changement en augmentant la contrôlabilité et l'observabilité dedans underactuated et undersensed les systèmes invariables de temps linéaire et déterminent la condition de commutation pour des conceptions de commande basées par observateur. Pour une preuve de principe, nous considérons le problème de la suppression de vibration dans un faisceau flexible équipé avec les capteurs piézoélectriques. En utilisant la simulation et les expériences, nous démontrons la praticabilité de commuter les éléments piézoélectriques entre le déclencheur et les modalités de sonde et établissons le mérite de présenter l'underactuation et d'undersensing délibérément.En ligne : mukherji@egr.msu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 800-810 p.
Titre : New Adaptive Mode of Operation for MEMS Gyroscopes Titre original : Nouveau Mode de Fonctionnement Adaptatif pour des Gyroscopes de MEMS Type de document : texte imprimé Auteurs : Sungsu, Park, Auteur ; Roberto Horowitz, Auteur Article en page(s) : 800-810 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Gyroscope Résolution Fonctionnement conventionnel Calibrage Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a new adaptive operation strategy that can identify and, in an adaptive fashion, compensate for most fabrication defects and perturbations affecting the behavior of a MEMS z-axis gyroscope. The convergence and resolution analysis presented in the paper shows that the proposed adaptive controlled scheme offers several advantages over conventional modes of operation. These advantages include a larger operational bandwidth, absence of zero-rate output, self-calibration and a large robustness to parameter variations, which are caused by fabrication defects and ambient conditions.
Cet article présente une nouvelle stratégie adaptative d'opération qui peut identifier et, d'une mode adaptative, compenser la plupart des défauts de fabrication et perturbations affectant le comportement d'un gyroscope d'z-axe de MEMS. La convergence et l'analyse de résolution ont présenté dans les expositions de papier que l'arrangement commandé adaptatif proposé offre à excédent de plusieurs avantages le mode de fonctionnement conventionnel. Ces avantages incluent une plus grande largeur de bande opérationnelle, l'absence du rendement de zéro-taux, le calibrage d'art de l'auto-portrait et une grande robustesse aux variations de paramètre, qui sont provoquées par des défauts de fabrication et des conditions ambiantes.En ligne : sungsu@sejong.ac.kr, horowitz@me.berkeley.edu [article] New Adaptive Mode of Operation for MEMS Gyroscopes = Nouveau Mode de Fonctionnement Adaptatif pour des Gyroscopes de MEMS [texte imprimé] / Sungsu, Park, Auteur ; Roberto Horowitz, Auteur . - 800-810 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 800-810 p.
Mots-clés : Gyroscope Résolution Fonctionnement conventionnel Calibrage Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a new adaptive operation strategy that can identify and, in an adaptive fashion, compensate for most fabrication defects and perturbations affecting the behavior of a MEMS z-axis gyroscope. The convergence and resolution analysis presented in the paper shows that the proposed adaptive controlled scheme offers several advantages over conventional modes of operation. These advantages include a larger operational bandwidth, absence of zero-rate output, self-calibration and a large robustness to parameter variations, which are caused by fabrication defects and ambient conditions.
Cet article présente une nouvelle stratégie adaptative d'opération qui peut identifier et, d'une mode adaptative, compenser la plupart des défauts de fabrication et perturbations affectant le comportement d'un gyroscope d'z-axe de MEMS. La convergence et l'analyse de résolution ont présenté dans les expositions de papier que l'arrangement commandé adaptatif proposé offre à excédent de plusieurs avantages le mode de fonctionnement conventionnel. Ces avantages incluent une plus grande largeur de bande opérationnelle, l'absence du rendement de zéro-taux, le calibrage d'art de l'auto-portrait et une grande robustesse aux variations de paramètre, qui sont provoquées par des défauts de fabrication et des conditions ambiantes.En ligne : sungsu@sejong.ac.kr, horowitz@me.berkeley.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 811-823 p.
Titre : On the Origin of Torsional Vibrations in Hot Rolling Mills and a Possible Remedy Titre original : Sur l'Origine des ibrations de Torsion dans des Laminoirs Chauds et un Remède Possible Type de document : texte imprimé Auteurs : Belli, P., Auteur ; Bittani, S., Auteur ; De Marco, A. Article en page(s) : 811-823 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Laminoir chaud Vibration Chaine cinématique Déformataion en plastique Contrôlabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Hot rolling mills suffer from severe torsional vibrations in particular working conditions (thin thickness). These vibrations are often explained as the result of an exogenous disturbance amplified by a resonance effect. In this paper, we show that these vibrations are in fact produced by the interaction between the kinematic chain and the phenomenon of the plastic deformation of the strip occurring in the roll bite. Precisely, the vibrations are the expression of an unstable limit cycle due to the combination of the dynamics associated with these two effects. Starting from this key observation, the vibration attenuation control problem is studied. First of all, by investigating the observability and controllability properties, it can be seen that there is a basic controllability problem in the standard configuration of the plant. To circumvent it, it is proposed to modify some mechanical characteristics so as to ensure the system controllability. Then a suitable active control system based on frequency domain concepts can be designed. The proposed control system neutralizes the torsional vibration, and therefore it allows one to preserve the system integrity while increasing plant efficiency and productivity.
Les laminoirs chauds souffrent des conditions de travail de torsion graves de vibrations en particulier (épaisseur mince). Ces vibrations sont souvent expliquées comme le résultat d'une perturbation exogène a amplifié par un effet de résonance. En cet article, nous prouvons que ces vibrations en fait sont produites par l'interaction entre la chaîne cinématique et le phénomène de la déformation en plastique de la bande se produisant dans la morsure de roulement. Avec précision, les vibrations sont l'expression d'un cycle instable de limite dû à la combinaison de la dynamique liée à ces deux effets. À partir de cette observation principale, le problème de commande d'atténuation de vibration est étudié. Tout d'abord, en étudiant les propriétés d'observabilité et de contrôlabilité, il peut voir qu'il y a un problème de base de contrôlabilité dans la configuration standard de l'usine. Pour l'éviter, on lui propose de modifier certaines caractéristiques mécaniques afin d'assurer la contrôlabilité de système. Alors un système de commande actif approprié basé sur des concepts de domaine de fréquence peut être conçu. Le système de commande proposé neutralise la vibration de torsion, et donc il permet à on de préserver l'intégrité de système tout en augmentant l'efficacité et la productivité d'usine.En ligne : bittani@elet.polimi.it [article] On the Origin of Torsional Vibrations in Hot Rolling Mills and a Possible Remedy = Sur l'Origine des ibrations de Torsion dans des Laminoirs Chauds et un Remède Possible [texte imprimé] / Belli, P., Auteur ; Bittani, S., Auteur ; De Marco, A. . - 811-823 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 811-823 p.
Mots-clés : Laminoir chaud Vibration Chaine cinématique Déformataion en plastique Contrôlabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Hot rolling mills suffer from severe torsional vibrations in particular working conditions (thin thickness). These vibrations are often explained as the result of an exogenous disturbance amplified by a resonance effect. In this paper, we show that these vibrations are in fact produced by the interaction between the kinematic chain and the phenomenon of the plastic deformation of the strip occurring in the roll bite. Precisely, the vibrations are the expression of an unstable limit cycle due to the combination of the dynamics associated with these two effects. Starting from this key observation, the vibration attenuation control problem is studied. First of all, by investigating the observability and controllability properties, it can be seen that there is a basic controllability problem in the standard configuration of the plant. To circumvent it, it is proposed to modify some mechanical characteristics so as to ensure the system controllability. Then a suitable active control system based on frequency domain concepts can be designed. The proposed control system neutralizes the torsional vibration, and therefore it allows one to preserve the system integrity while increasing plant efficiency and productivity.
Les laminoirs chauds souffrent des conditions de travail de torsion graves de vibrations en particulier (épaisseur mince). Ces vibrations sont souvent expliquées comme le résultat d'une perturbation exogène a amplifié par un effet de résonance. En cet article, nous prouvons que ces vibrations en fait sont produites par l'interaction entre la chaîne cinématique et le phénomène de la déformation en plastique de la bande se produisant dans la morsure de roulement. Avec précision, les vibrations sont l'expression d'un cycle instable de limite dû à la combinaison de la dynamique liée à ces deux effets. À partir de cette observation principale, le problème de commande d'atténuation de vibration est étudié. Tout d'abord, en étudiant les propriétés d'observabilité et de contrôlabilité, il peut voir qu'il y a un problème de base de contrôlabilité dans la configuration standard de l'usine. Pour l'éviter, on lui propose de modifier certaines caractéristiques mécaniques afin d'assurer la contrôlabilité de système. Alors un système de commande actif approprié basé sur des concepts de domaine de fréquence peut être conçu. Le système de commande proposé neutralise la vibration de torsion, et donc il permet à on de préserver l'intégrité de système tout en augmentant l'efficacité et la productivité d'usine.En ligne : bittani@elet.polimi.it
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 824-833 p.
Titre : Estimation, Control and Optimization of Curing in Thick-Sectioned Composite Parts Titre original : Évaluation, Commande et Optimisation de Traiter dans les Pièces Composées pPofondément en Coupe Type de document : texte imprimé Auteurs : Parthasarathy, Sanjay, Auteur ; Mantell, Susan C., Auteur ; Stelson, Kim A. Article en page(s) : 824-833 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Modèle de contrôle non-linéaire Réaction exothermique Traitement non-uniforme Observateur non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : A nonlinear model-based control method is proposed and validated for controlling, estimating and optimizing the cure in composite parts. During the cure, the exothermic reaction causes temperature gradients through the thickness that can lead to a nonuniform cure and high residual stress. A predictive control and optimization approach is proposed to ensure that temperature gradients are kept within acceptable limits and the cure state is fairly uniform, regardless of the part thickness. A reduced order process model is derived and used to formulate a dynamic inversion controller. A nonlinear observer is constructed to estimate the unknown temperature and cure states within the composite. An on-line optimizer determines the maximum allowable heating rate. The optimizer is run at discrete intervals throughout the process to account for process and part variability. The control, estimation and optimization algorithms were validated through a series of simulations and experiments of composite parts cured in a press. Parts that were cured with the proposed control method were compared with parts cured following a manufacturer's recommended cure cycle. The results demonstrate the success of the proposed control method in achieving uniform temperature and cure, and in decreasing the residual stress, without increasing cycle time.
Une méthode de contrôle basée modèle non-linéaire est proposée et validée pour commander, estimer et optimiser le traitement dans les pièces composées. Pendant le traitement, la réaction exothermique cause des gradients de la température par l'épaisseur qui peut mener à un traitement non-uniforme et à un effort haut résiduel. On propose une commande et une approche prédictives d'optimisation pour s'assurer que des gradients de la température sont gardés dans des limites acceptables et l'état de traitement est assez uniforme, indépendamment de l'épaisseur de pièce. Un modèle réduit de processus d'ordre est dérivé et employé pour formuler un contrôleur dynamique d'inversion. Un observateur non-linéaire est construit pour estimer la température inconnue et pour traiter des états dans le composé. Dessus une ligne optimiseur détermine le taux de chauffage maximal permis. L'optimiseur est trouvé à intervalles discrets dans tout le processus pour expliquer la variabilité de processus et de partie. La commande, l'évaluation et les algorithmes d'optimisation ont été validés par une série de simulations et des expériences des pièces composées traitées dans une pression. Des pièces qui ont été traitées avec la méthode de contrôle proposée ont été comparées aux pièces traitées après le cycle recommandé du traitement d'un fabricant. Les résultats démontrent le succès de la méthode de contrôle proposée en réalisant la température et le traitement uniformes, et en diminuant l'effort résiduel, sans durée de cycle croissante.[article] Estimation, Control and Optimization of Curing in Thick-Sectioned Composite Parts = Évaluation, Commande et Optimisation de Traiter dans les Pièces Composées pPofondément en Coupe [texte imprimé] / Parthasarathy, Sanjay, Auteur ; Mantell, Susan C., Auteur ; Stelson, Kim A. . - 824-833 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 824-833 p.
Mots-clés : Modèle de contrôle non-linéaire Réaction exothermique Traitement non-uniforme Observateur non-linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : A nonlinear model-based control method is proposed and validated for controlling, estimating and optimizing the cure in composite parts. During the cure, the exothermic reaction causes temperature gradients through the thickness that can lead to a nonuniform cure and high residual stress. A predictive control and optimization approach is proposed to ensure that temperature gradients are kept within acceptable limits and the cure state is fairly uniform, regardless of the part thickness. A reduced order process model is derived and used to formulate a dynamic inversion controller. A nonlinear observer is constructed to estimate the unknown temperature and cure states within the composite. An on-line optimizer determines the maximum allowable heating rate. The optimizer is run at discrete intervals throughout the process to account for process and part variability. The control, estimation and optimization algorithms were validated through a series of simulations and experiments of composite parts cured in a press. Parts that were cured with the proposed control method were compared with parts cured following a manufacturer's recommended cure cycle. The results demonstrate the success of the proposed control method in achieving uniform temperature and cure, and in decreasing the residual stress, without increasing cycle time.
Une méthode de contrôle basée modèle non-linéaire est proposée et validée pour commander, estimer et optimiser le traitement dans les pièces composées. Pendant le traitement, la réaction exothermique cause des gradients de la température par l'épaisseur qui peut mener à un traitement non-uniforme et à un effort haut résiduel. On propose une commande et une approche prédictives d'optimisation pour s'assurer que des gradients de la température sont gardés dans des limites acceptables et l'état de traitement est assez uniforme, indépendamment de l'épaisseur de pièce. Un modèle réduit de processus d'ordre est dérivé et employé pour formuler un contrôleur dynamique d'inversion. Un observateur non-linéaire est construit pour estimer la température inconnue et pour traiter des états dans le composé. Dessus une ligne optimiseur détermine le taux de chauffage maximal permis. L'optimiseur est trouvé à intervalles discrets dans tout le processus pour expliquer la variabilité de processus et de partie. La commande, l'évaluation et les algorithmes d'optimisation ont été validés par une série de simulations et des expériences des pièces composées traitées dans une pression. Des pièces qui ont été traitées avec la méthode de contrôle proposée ont été comparées aux pièces traitées après le cycle recommandé du traitement d'un fabricant. Les résultats démontrent le succès de la méthode de contrôle proposée en réalisant la température et le traitement uniformes, et en diminuant l'effort résiduel, sans durée de cycle croissante.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 834-847 p.
Titre : Blind System Identification of Noncoprime Multichannel Systems and Its Application to Noninvasive Cardiovascular Monitoring Titre original : Identification Sans Visibilité de Système des Systèmes Multicanaux de Noncoprime et de Son Application à la Surveillance Cardiovasculaire Non Envahissante Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhang, Yi, Auteur ; Harry Asada, H., Auteur Article en page(s) : 834-847 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Visibilité multicanale de système Système dynamique Méthode MBSI Méthode IIID Système cardiovasculaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Multichannel blind system identification (MBSI) is a technique for estimating both an unknown input and unknown channel dynamics from outputs measured at different points of the system. MBSI is a powerful tool particularly for the identification and estimation of dynamical systems in which a sensor, for measuring the input, is difficult to place. MBSI algorithms, however, are not applicable unless the transfer functions of individual channels are coprime, i.e., sharing no common dynamics among the channels. This paper presents a MBSI method, called intermediate input identification (IIID), applicable to multichannel, noncoprime systems containing common dynamics. A variable is introduced to split the original multichannel system into coprime multichannel subsystems and the one consisting of common dynamics. A modified MBSI method is used for identifying the coprime distinct channel dynamics, while the common dynamics is identified based on its unforced response. Identifiability conditions using linear complexity are obtained for both known and unknown model structures. Uniqueness and other properties of the solution are examined. The IIID method is then applied to noninvasive monitoring of the cardiovascular system. The arterial network is modeled as a multichannel system where the blood flow generated by the left ventricle is the input and pressure profiles measured at different branches of the artery, e.g., brachial, carotid, and femoral arteries, are the outputs. While the direct measurement of the input requires a catheter to be inserted into the heart, the IIID method does not need invasive catheterization. It would allow us to estimate both the wave form of the input flow and the arterial channel dynamics from outputs obtained with noninvasive sensors placed at different branches of the arterial network. Numerical examples and simulations verify the major theoretical results and the feasibility of the method.
L'identification sans visibilité multicanale de système (MBSI) est une technique pour estimer une dynamique inconnue de canal d'entrée et d'inconnu des sorties mesurées à différents points du système. MBSI est un outil puissant en particulier pour l'identification et l'évaluation des systèmes dynamiques dans lesquels il est difficile placer une sonde, pour mesurer l'entrée. Les algorithmes de MBSI, cependant, ne sont pas applicables à moins que les fonctions de transfert de différents canaux soient copremières, c.-à-d., ne mettant en commun aucune dynamique commune entre les canaux. Cet article présente une méthode de MBSI, appelée l'identification intermédiaire d'entrée (IIID), applicable à multicanal, systèmes de noncoprime contenant la dynamique commune. Une variable est présentée pour couper le système multicanal original en sous-ensembles multicanaux copremiers et une dynamique commune se composante. Une méthode modifiée de MBSI est employée pour identifier la dynamique distincte copremière de canal, alors que la dynamique commune est identifiée basait sur le son unforced la réponse. Des états d'identifiabilité employant la complexité linéaire sont obtenus pour les structures modèles connues et inconnues. L'unicité et d'autres propriétés de la solution sont examinées. La méthode d'IIID est alors appliquée à la surveillance non envahissante du système cardiovasculaire. Le réseau artériel est modelé comme système multicanal où l'écoulement de sang produit par le ventricule gauche est les profils d'entrée et de pression mesurés à différentes branches de l'artère, par exemple, artères brachiales, carotides, et fémorales, sont les sorties. Tandis que la mesure directe de l'entrée exige d'un cathéter d'être inséré dans le coeur, la méthode d'IIID n'a pas besoin de cathéterisation invahissante. Elle nous permettrait d'estimer tous les deux la forme de vague de l'écoulement d'entrée et la dynamique artérielle de canal des sorties obtenues avec les sondes non envahissantes placées à différentes branches du réseau artériel. Les exemples et les simulations numériques vérifient les résultats théoriques principaux et la praticabilité de la méthode.[article] Blind System Identification of Noncoprime Multichannel Systems and Its Application to Noninvasive Cardiovascular Monitoring = Identification Sans Visibilité de Système des Systèmes Multicanaux de Noncoprime et de Son Application à la Surveillance Cardiovasculaire Non Envahissante [texte imprimé] / Zhang, Yi, Auteur ; Harry Asada, H., Auteur . - 834-847 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 834-847 p.
Mots-clés : Visibilité multicanale de système Système dynamique Méthode MBSI Méthode IIID Système cardiovasculaire Index. décimale : 629.8 Résumé : Multichannel blind system identification (MBSI) is a technique for estimating both an unknown input and unknown channel dynamics from outputs measured at different points of the system. MBSI is a powerful tool particularly for the identification and estimation of dynamical systems in which a sensor, for measuring the input, is difficult to place. MBSI algorithms, however, are not applicable unless the transfer functions of individual channels are coprime, i.e., sharing no common dynamics among the channels. This paper presents a MBSI method, called intermediate input identification (IIID), applicable to multichannel, noncoprime systems containing common dynamics. A variable is introduced to split the original multichannel system into coprime multichannel subsystems and the one consisting of common dynamics. A modified MBSI method is used for identifying the coprime distinct channel dynamics, while the common dynamics is identified based on its unforced response. Identifiability conditions using linear complexity are obtained for both known and unknown model structures. Uniqueness and other properties of the solution are examined. The IIID method is then applied to noninvasive monitoring of the cardiovascular system. The arterial network is modeled as a multichannel system where the blood flow generated by the left ventricle is the input and pressure profiles measured at different branches of the artery, e.g., brachial, carotid, and femoral arteries, are the outputs. While the direct measurement of the input requires a catheter to be inserted into the heart, the IIID method does not need invasive catheterization. It would allow us to estimate both the wave form of the input flow and the arterial channel dynamics from outputs obtained with noninvasive sensors placed at different branches of the arterial network. Numerical examples and simulations verify the major theoretical results and the feasibility of the method.
L'identification sans visibilité multicanale de système (MBSI) est une technique pour estimer une dynamique inconnue de canal d'entrée et d'inconnu des sorties mesurées à différents points du système. MBSI est un outil puissant en particulier pour l'identification et l'évaluation des systèmes dynamiques dans lesquels il est difficile placer une sonde, pour mesurer l'entrée. Les algorithmes de MBSI, cependant, ne sont pas applicables à moins que les fonctions de transfert de différents canaux soient copremières, c.-à-d., ne mettant en commun aucune dynamique commune entre les canaux. Cet article présente une méthode de MBSI, appelée l'identification intermédiaire d'entrée (IIID), applicable à multicanal, systèmes de noncoprime contenant la dynamique commune. Une variable est présentée pour couper le système multicanal original en sous-ensembles multicanaux copremiers et une dynamique commune se composante. Une méthode modifiée de MBSI est employée pour identifier la dynamique distincte copremière de canal, alors que la dynamique commune est identifiée basait sur le son unforced la réponse. Des états d'identifiabilité employant la complexité linéaire sont obtenus pour les structures modèles connues et inconnues. L'unicité et d'autres propriétés de la solution sont examinées. La méthode d'IIID est alors appliquée à la surveillance non envahissante du système cardiovasculaire. Le réseau artériel est modelé comme système multicanal où l'écoulement de sang produit par le ventricule gauche est les profils d'entrée et de pression mesurés à différentes branches de l'artère, par exemple, artères brachiales, carotides, et fémorales, sont les sorties. Tandis que la mesure directe de l'entrée exige d'un cathéter d'être inséré dans le coeur, la méthode d'IIID n'a pas besoin de cathéterisation invahissante. Elle nous permettrait d'estimer tous les deux la forme de vague de l'écoulement d'entrée et la dynamique artérielle de canal des sorties obtenues avec les sondes non envahissantes placées à différentes branches du réseau artériel. Les exemples et les simulations numériques vérifient les résultats théoriques principaux et la praticabilité de la méthode.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 848-859 p.
Titre : Recovery of Signals Distorted by Sensor Nonlinearity Titre original : Rétablissement des Signaux Tordus par Non-linéarité de Sonde Type de document : texte imprimé Auteurs : Suranththiran, Sugathevan, Auteur ; Jayasuriya, Suhada, Auteur Article en page(s) : 848-859 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sonde Non-linéarité Amplitude de signal Index. décimale : 629.8 Résumé : Considered in this paper is a framework for addressing sensor issues that are related to nonlinearity. When a signal is picked up by a nonlinear sensor, it is often the case that the high amplitude part of the signal is distorted by nonlinearity and the low amplitude part is indistinguishable from noise. The distorted output or sensed signal may no longer represent the original input signal due to the presence of high and low frequency foreign spikes in its frequency spectrum. This situation poses a challenging problem: Would it be possible to uniquely extract the original information from the distorted output? A treatment of this problem is given and it is shown that unique signal recovery is possible when the nonlinear characteristics of the sensor satisfy certain requirements. Based on the analysis, an algorithm is developed to recover finite length signals and its validity and efficiency are demonstrated by simulation results. When the sensor model is not available, it is shown how a model identification scheme may be incorporated into the developed scheme. Experiments performed on a physical sensor support the proposed recovery scheme.
Considéré en cet article est un cadre pour aborder les questions de sonde qui sont liées à la non-linéarité. Quand un signal est pris par une sonde non-linéaire, c'est souvent le cas que la pièce élevée d'amplitude du signal est tordue par la non-linéarité et la basse pièce d'amplitude est indistinguible du bruit. Le rendement tordu ou le signal senti peut plus ne représenter le signal d'entrée original dû à la présence des transitoires étrangères élevées et de basse fréquence dans son spectre de fréquence. Cette situation pose un problème provocant : Serait-il possible d'extraire uniquement l'information originale à partir du rendement tordu ? Un traitement de ce problème est donné et on lui montre que le rétablissement unique de signal est possible quand les caractéristiques non-linéaires de la sonde répondent à certaines exigences. Basé sur l'analyse, un algorithme est développé pour récupérer les signaux finis de longueur et sa validité et efficacité sont démontrées par des résultats de simulation. Quand le modèle de sonde n'est pas disponible, on lui montre comment un arrangement modèle d'identification peut être incorporé à l'arrangement développé. Les expériences ont exécuté sur un appui physique de sonde l'arrangement proposé de rétablissement.En ligne : suren@neo.tamu.edu, sjayasquriya@mengr.tamu.edu [article] Recovery of Signals Distorted by Sensor Nonlinearity = Rétablissement des Signaux Tordus par Non-linéarité de Sonde [texte imprimé] / Suranththiran, Sugathevan, Auteur ; Jayasuriya, Suhada, Auteur . - 848-859 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 848-859 p.
Mots-clés : Sonde Non-linéarité Amplitude de signal Index. décimale : 629.8 Résumé : Considered in this paper is a framework for addressing sensor issues that are related to nonlinearity. When a signal is picked up by a nonlinear sensor, it is often the case that the high amplitude part of the signal is distorted by nonlinearity and the low amplitude part is indistinguishable from noise. The distorted output or sensed signal may no longer represent the original input signal due to the presence of high and low frequency foreign spikes in its frequency spectrum. This situation poses a challenging problem: Would it be possible to uniquely extract the original information from the distorted output? A treatment of this problem is given and it is shown that unique signal recovery is possible when the nonlinear characteristics of the sensor satisfy certain requirements. Based on the analysis, an algorithm is developed to recover finite length signals and its validity and efficiency are demonstrated by simulation results. When the sensor model is not available, it is shown how a model identification scheme may be incorporated into the developed scheme. Experiments performed on a physical sensor support the proposed recovery scheme.
Considéré en cet article est un cadre pour aborder les questions de sonde qui sont liées à la non-linéarité. Quand un signal est pris par une sonde non-linéaire, c'est souvent le cas que la pièce élevée d'amplitude du signal est tordue par la non-linéarité et la basse pièce d'amplitude est indistinguible du bruit. Le rendement tordu ou le signal senti peut plus ne représenter le signal d'entrée original dû à la présence des transitoires étrangères élevées et de basse fréquence dans son spectre de fréquence. Cette situation pose un problème provocant : Serait-il possible d'extraire uniquement l'information originale à partir du rendement tordu ? Un traitement de ce problème est donné et on lui montre que le rétablissement unique de signal est possible quand les caractéristiques non-linéaires de la sonde répondent à certaines exigences. Basé sur l'analyse, un algorithme est développé pour récupérer les signaux finis de longueur et sa validité et efficacité sont démontrées par des résultats de simulation. Quand le modèle de sonde n'est pas disponible, on lui montre comment un arrangement modèle d'identification peut être incorporé à l'arrangement développé. Les expériences ont exécuté sur un appui physique de sonde l'arrangement proposé de rétablissement.En ligne : suren@neo.tamu.edu, sjayasquriya@mengr.tamu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 860-864 p.
Titre : LQG Control for Nonstandard Singularly Perturbed Discrete-Time Systems Titre original : Commande de LQG pour les Systèmes Discrets Singulièrement Perturbés Nonstandard de Temps Type de document : texte imprimé Auteurs : Beom-Soo, Kim, Auteur ; Myo-Taeg, Lim ; Young-Joong, Kim, Auteur Article en page(s) : 860-864 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Problème gaussien quadritatique linéaire Système discret perturbé nonstandard Equation algébrique Bras flexible de robot Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper we present a control method and a high accuracy solution technique in solving the linear quadratic Gaussian problems for nonstandard singularly perturbed discrete time systems. The methodology that exists in the literature for the solution of the standard singularly perturbed discrete time linear quadratic Gaussian optimal control problem cannot be extended to the corresponding nonstandard counterpart. The solution of the linear quadratic Gaussian optimal control problem is obtained by solving the pure-slow and pure-fast reduced-order continuous-time algebraic Riccati equations and by implementing the pure-slow and pure-fast reduced-order Kalman filters. In order to show the effectiveness of the proposed method, we present the numerical result for a one-link flexible robot arm.
En cet article nous présentons une méthode de contrôle et une technique élevée de solution d'exactitude en résolvant les problèmes gaussiens quadratiques linéaires pour les systèmes discrets singulièrement perturbés nonstandard de temps. La méthodologie qui existe dans la littérature pour la solution du problème de commande optimale gaussien quadratique linéaire singulièrement perturbé de temps discret de norme ne peut pas être prolongée aux contre-parties nonstandard correspondantes. La solution du problème de commande optimale gaussien quadratique linéaire est obtenue en résolvant les équations algébriques réduites rapides lentes et pures pures de Riccati de temps continu d'ordre et en mettant en application les filtres réduits rapides lents et purs purs de Kalman d'ordre. Afin de montrer l'efficacité de la méthode proposée, nous présentons le résultat numérique pour un bras flexible de robot d'un lien.En ligne : mlim@korea.ac.kr [article] LQG Control for Nonstandard Singularly Perturbed Discrete-Time Systems = Commande de LQG pour les Systèmes Discrets Singulièrement Perturbés Nonstandard de Temps [texte imprimé] / Beom-Soo, Kim, Auteur ; Myo-Taeg, Lim ; Young-Joong, Kim, Auteur . - 860-864 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 860-864 p.
Mots-clés : Problème gaussien quadritatique linéaire Système discret perturbé nonstandard Equation algébrique Bras flexible de robot Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper we present a control method and a high accuracy solution technique in solving the linear quadratic Gaussian problems for nonstandard singularly perturbed discrete time systems. The methodology that exists in the literature for the solution of the standard singularly perturbed discrete time linear quadratic Gaussian optimal control problem cannot be extended to the corresponding nonstandard counterpart. The solution of the linear quadratic Gaussian optimal control problem is obtained by solving the pure-slow and pure-fast reduced-order continuous-time algebraic Riccati equations and by implementing the pure-slow and pure-fast reduced-order Kalman filters. In order to show the effectiveness of the proposed method, we present the numerical result for a one-link flexible robot arm.
En cet article nous présentons une méthode de contrôle et une technique élevée de solution d'exactitude en résolvant les problèmes gaussiens quadratiques linéaires pour les systèmes discrets singulièrement perturbés nonstandard de temps. La méthodologie qui existe dans la littérature pour la solution du problème de commande optimale gaussien quadratique linéaire singulièrement perturbé de temps discret de norme ne peut pas être prolongée aux contre-parties nonstandard correspondantes. La solution du problème de commande optimale gaussien quadratique linéaire est obtenue en résolvant les équations algébriques réduites rapides lentes et pures pures de Riccati de temps continu d'ordre et en mettant en application les filtres réduits rapides lents et purs purs de Kalman d'ordre. Afin de montrer l'efficacité de la méthode proposée, nous présentons le résultat numérique pour un bras flexible de robot d'un lien.En ligne : mlim@korea.ac.kr
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 865-872 p.
Titre : Designing Robust Repetitive Controllers Titre original : Conception de Contrôleurs Réitérés Robustes Type de document : texte imprimé Auteurs : Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur Article en page(s) : 865-872 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur réitéré de rétroaction Modèle non paramétrique Allumage par éteincelle Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for designing repetitive feedback controllers using nonparametric frequency response plant models is developed. In comparison to the zero-phase-error (ZPE) controller (ASME J. Dyn. Syst. Meas. Control, 111, pp. 353–358), this method has the added benefit of providing improved transient performance when the plant inverse is unstable. In this controller design process, a connection is made between model uncertainty and the desired frequency response of the so-called q filter. Also, it will be shown that an optimal equiripple filter is useful when designing high-order q filters. The entire process was experimentally verified on an engine control application. A repetitive controller was used to determine the dynamic fueling requirements of a fuel injected, spark-ignition engine subjected to periodic changes in the throttle position. This fueling information is necessary when designing feedforward fueling algorithms.
Une méthode pour concevoir les contrôleurs réitérés de rétroaction employant les modèles non paramétriques d'usine de réponse en fréquence est développée. Par rapport au contrôleur de l'zéro-phase-erreur (ZPE) (ASME J. dyne Syst. Meas. La commande, 111, pp 353-358), cette méthode a l'avantage supplémentaire de fournir l'exécution passagère améliorée quand l'inverse d'usine est instable. Dans ce processus de conception de contrôleur, un rapport est établi entre l'incertitude modèle et la réponse en fr3quence désirée du prétendu filtre de q. En outre, on lui montrera qu'un filtre optimal d'equiripple est utile en concevant q d'ordre élevé filtre. Le processus entier a été expérimentalement vérifié sur une application de commande de moteur. Un contrôleur réitéré a été employé pour déterminer les conditions de remplissage dynamiques d'un carburant injecté, moteur d'allumage par étincelle soumis aux changements périodiques de la position de commande de puissance. Cette information de remplissage est nécessaire en concevant le feedforward remplissant de combustible des algorithmes.En ligne : mfranchek@uh.edu [article] Designing Robust Repetitive Controllers = Conception de Contrôleurs Réitérés Robustes [texte imprimé] / Osburn, Andrew W., Auteur ; Franchek, Matthew A., Auteur . - 865-872 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 865-872 p.
Mots-clés : Contrôleur réitéré de rétroaction Modèle non paramétrique Allumage par éteincelle Index. décimale : 629.8 Résumé : A method for designing repetitive feedback controllers using nonparametric frequency response plant models is developed. In comparison to the zero-phase-error (ZPE) controller (ASME J. Dyn. Syst. Meas. Control, 111, pp. 353–358), this method has the added benefit of providing improved transient performance when the plant inverse is unstable. In this controller design process, a connection is made between model uncertainty and the desired frequency response of the so-called q filter. Also, it will be shown that an optimal equiripple filter is useful when designing high-order q filters. The entire process was experimentally verified on an engine control application. A repetitive controller was used to determine the dynamic fueling requirements of a fuel injected, spark-ignition engine subjected to periodic changes in the throttle position. This fueling information is necessary when designing feedforward fueling algorithms.
Une méthode pour concevoir les contrôleurs réitérés de rétroaction employant les modèles non paramétriques d'usine de réponse en fréquence est développée. Par rapport au contrôleur de l'zéro-phase-erreur (ZPE) (ASME J. dyne Syst. Meas. La commande, 111, pp 353-358), cette méthode a l'avantage supplémentaire de fournir l'exécution passagère améliorée quand l'inverse d'usine est instable. Dans ce processus de conception de contrôleur, un rapport est établi entre l'incertitude modèle et la réponse en fr3quence désirée du prétendu filtre de q. En outre, on lui montrera qu'un filtre optimal d'equiripple est utile en concevant q d'ordre élevé filtre. Le processus entier a été expérimentalement vérifié sur une application de commande de moteur. Un contrôleur réitéré a été employé pour déterminer les conditions de remplissage dynamiques d'un carburant injecté, moteur d'allumage par étincelle soumis aux changements périodiques de la position de commande de puissance. Cette information de remplissage est nécessaire en concevant le feedforward remplissant de combustible des algorithmes.En ligne : mfranchek@uh.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 873-879 p.
Titre : String Instabilities in Formation Flight: Limitations Due to Integral Constraints Titre original : Instabilités de Corde dans le Vol de Formation : Limitations Dues aux Contraintes Intégrales Type de document : texte imprimé Auteurs : Seiler, P., Auteur ; Pant, A., Auteur ; Hedrick, J. Karl Article en page(s) : 873-879 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Aérodynamique Energie Commande de formation Simulation Amplification de perturbation Instabilité de corde Boucle de rétroaction couplée Index. décimale : 629.8 Résumé : Flying in formation improves aerodynamic efficiency and, consequently, leads to an energy savings. One strategy for formation control is to follow the preceding vehicle. Many researchers have shown through simulation results and analysis of specific control laws that this strategy leads to amplification of disturbances as they propagate through the formation. This effect is known as string instability. In this paper, we show that string instability is due to a fundamental constraint on coupled feedback loops. The tradeoffs imposed by this constraint imply that predecessor following is an inherently poor strategy for formation flight control. Finally, we present two examples that demonstrate the theoretical results.
Voler dans la formation améliore l'efficacité aérodynamique et, par conséquent, mène à l'épargne d'une énergie. Une stratégie pour la commande de formation est de suivre le véhicule précédent. Beaucoup de chercheurs ont montré par des résultats de simulation et l'analyse des lois spécifiques de commande que cette stratégie mène à l'amplification des perturbations pendant qu'ils propagent par la formation. Cet effet est connu comme instabilité de corde. En cet article, nous prouvons que l'instabilité de corde est due à une contrainte fondamentale sur les boucles de rétroaction couplées. Les différences ont imposé par cette contrainte impliquent que suivre de prédécesseur est une stratégie en soi faible pour la commande de vol de formation. En conclusion, nous présentons deux exemples qui démontrent les résultats théoriques.En ligne : pseiler@uiuc.edu, aniruddha_pant@pune.tcs.co.in, khedrick@me.berkeley [article] String Instabilities in Formation Flight: Limitations Due to Integral Constraints = Instabilités de Corde dans le Vol de Formation : Limitations Dues aux Contraintes Intégrales [texte imprimé] / Seiler, P., Auteur ; Pant, A., Auteur ; Hedrick, J. Karl . - 873-879 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 873-879 p.
Mots-clés : Aérodynamique Energie Commande de formation Simulation Amplification de perturbation Instabilité de corde Boucle de rétroaction couplée Index. décimale : 629.8 Résumé : Flying in formation improves aerodynamic efficiency and, consequently, leads to an energy savings. One strategy for formation control is to follow the preceding vehicle. Many researchers have shown through simulation results and analysis of specific control laws that this strategy leads to amplification of disturbances as they propagate through the formation. This effect is known as string instability. In this paper, we show that string instability is due to a fundamental constraint on coupled feedback loops. The tradeoffs imposed by this constraint imply that predecessor following is an inherently poor strategy for formation flight control. Finally, we present two examples that demonstrate the theoretical results.
Voler dans la formation améliore l'efficacité aérodynamique et, par conséquent, mène à l'épargne d'une énergie. Une stratégie pour la commande de formation est de suivre le véhicule précédent. Beaucoup de chercheurs ont montré par des résultats de simulation et l'analyse des lois spécifiques de commande que cette stratégie mène à l'amplification des perturbations pendant qu'ils propagent par la formation. Cet effet est connu comme instabilité de corde. En cet article, nous prouvons que l'instabilité de corde est due à une contrainte fondamentale sur les boucles de rétroaction couplées. Les différences ont imposé par cette contrainte impliquent que suivre de prédécesseur est une stratégie en soi faible pour la commande de vol de formation. En conclusion, nous présentons deux exemples qui démontrent les résultats théoriques.En ligne : pseiler@uiuc.edu, aniruddha_pant@pune.tcs.co.in, khedrick@me.berkeley
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 880-890 p.
Titre : Modeling of Complex Manufacturing Processes by Hierarchical Fuzzy Basis Function Networks With Application to Grinding Processes Titre original : Modélisation des Processus de Fabrication Complexes par des Réseaux de Fonction de Base de Hierarchical Fuzzy avec l'Application aux Processus de Meulage Type de document : texte imprimé Auteurs : Cheol W., Lee, Auteur ; Shin, Yung C., Auteur Article en page(s) : 880-890 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Réseau neurologique brouillé Algorithme de roman Algorithme des mindres carrés adaptif Construction autonome Simulation Meulage Index. décimale : 629.8 Résumé : A framework for modeling complex manufacturing processes using fuzzy neural networks is presented with a novel training algorithm. In this study, a hierarchical structure that consists of fuzzy basis function networks (FBFN) is proposed to construct comprehensive models of the complex processes. A new adaptive least-squares (ALS) algorithm, based on the least-squares method and genetic algorithm (GA), is proposed for autonomous learning and construction of FBFNs without any human intervention. Simulation studies are performed to demonstrate advantages of the proposed modeling framework with the training algorithm in modeling complex manufacturing processes. The proposed method is implemented for the surface grinding processes based on the hierarchical structure of FBFNs. Process models for surface roughness and residual stress are developed based on the available grinding model structures with a small number of experimental data to demonstrate the concept. The accuracy of developed models is validated through independent sets of grinding experiments.
Un cadre pour modeler des processus de fabrication complexes employant les réseaux neurologiques brouillés est présenté avec un algorithme de formation de roman. Dans cette étude, on propose une structure hiérarchique qui se compose des réseaux brouillés de fonction de base (FBFN) pour construire les modèles complets avec des processus complexes. On propose un nouvel algorithme (ALS) des moindres carrés adaptatif, basé sur la méthode des moindres carrés et l'algorithme génétique (GA), pour l'étude et la construction autonomes de FBFNs sans n'importe quelle intervention humaine. Des études de simulation sont réalisées pour démontrer des avantages du cadre modelant proposé avec l'algorithme de formation en modelant des processus de fabrication complexes. La méthode proposée est appliquée pour les processus de rectification superficielle basés sur la structure hiérarchique des modèles de processus de FBFNs. pour la rugosité extérieure et l'effort résiduel sont développés a basé sur les structures modèles de meulage disponibles avec un nombre restreint de données expérimentales pour démontrer le concept. L'exactitude des modèles développés est validée par les ensembles indépendants d'expériences de meulage.[article] Modeling of Complex Manufacturing Processes by Hierarchical Fuzzy Basis Function Networks With Application to Grinding Processes = Modélisation des Processus de Fabrication Complexes par des Réseaux de Fonction de Base de Hierarchical Fuzzy avec l'Application aux Processus de Meulage [texte imprimé] / Cheol W., Lee, Auteur ; Shin, Yung C., Auteur . - 880-890 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 880-890 p.
Mots-clés : Réseau neurologique brouillé Algorithme de roman Algorithme des mindres carrés adaptif Construction autonome Simulation Meulage Index. décimale : 629.8 Résumé : A framework for modeling complex manufacturing processes using fuzzy neural networks is presented with a novel training algorithm. In this study, a hierarchical structure that consists of fuzzy basis function networks (FBFN) is proposed to construct comprehensive models of the complex processes. A new adaptive least-squares (ALS) algorithm, based on the least-squares method and genetic algorithm (GA), is proposed for autonomous learning and construction of FBFNs without any human intervention. Simulation studies are performed to demonstrate advantages of the proposed modeling framework with the training algorithm in modeling complex manufacturing processes. The proposed method is implemented for the surface grinding processes based on the hierarchical structure of FBFNs. Process models for surface roughness and residual stress are developed based on the available grinding model structures with a small number of experimental data to demonstrate the concept. The accuracy of developed models is validated through independent sets of grinding experiments.
Un cadre pour modeler des processus de fabrication complexes employant les réseaux neurologiques brouillés est présenté avec un algorithme de formation de roman. Dans cette étude, on propose une structure hiérarchique qui se compose des réseaux brouillés de fonction de base (FBFN) pour construire les modèles complets avec des processus complexes. On propose un nouvel algorithme (ALS) des moindres carrés adaptatif, basé sur la méthode des moindres carrés et l'algorithme génétique (GA), pour l'étude et la construction autonomes de FBFNs sans n'importe quelle intervention humaine. Des études de simulation sont réalisées pour démontrer des avantages du cadre modelant proposé avec l'algorithme de formation en modelant des processus de fabrication complexes. La méthode proposée est appliquée pour les processus de rectification superficielle basés sur la structure hiérarchique des modèles de processus de FBFNs. pour la rugosité extérieure et l'effort résiduel sont développés a basé sur les structures modèles de meulage disponibles avec un nombre restreint de données expérimentales pour démontrer le concept. L'exactitude des modèles développés est validée par les ensembles indépendants d'expériences de meulage.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 891-895 p.
Titre : Cooperative Control of Vehicle Swarms for Acoustic Target Localization by Energy Flows Titre original : Commande Coopérative des Essaims de Véhicule pour la Localisation Acoustique de Cible par Energy Flows Type de document : texte imprimé Auteurs : Dohner, J. L., Auteur ; Eisler, R., Auteur ; Driessen, B. J. ; Hurtado, J., Auteur Article en page(s) : 891-895 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Algorithme de commande Véhicule robotique GUidage ECoulemùent d'énergie de l'environnement Index. décimale : 629.8 Résumé : A control algorithm has been developed and experimentally validated for guiding swarms of robotic vehicles to acoustic targets. This novel algorithm uses pressure measurements from a set of sensors, each attached to a vehicle of the swarm, to deduce energy flows from the environment, and to move in the direction of maximum reflected intensity while controlling constraints between vehicles. The algorithm was validated using a collective of eight hand-placed microphones in an open-space area with a 50-m separation between an emitter and scatterer.
Un algorithme de commande a été développé et expérimentalement validé pour les essaims de guidage des véhicules robotiques aux cibles acoustiques. Cet algorithme de roman emploie des mesures de pression d'un ensemble de sondes, chacun fixées à un véhicule de l'essaim, pour déduire des écoulements d'énergie de l'environnement, et se déplacer la direction du maximum a reflété l'intensité tout en commandant des contraintes entre les véhicules. L'algorithme a été validé en utilisant un collectif de huit microphones placés par main dans un secteur de l'espace ouvert avec une séparation de 50-m entre un émetteur et un diffuseur.[article] Cooperative Control of Vehicle Swarms for Acoustic Target Localization by Energy Flows = Commande Coopérative des Essaims de Véhicule pour la Localisation Acoustique de Cible par Energy Flows [texte imprimé] / Dohner, J. L., Auteur ; Eisler, R., Auteur ; Driessen, B. J. ; Hurtado, J., Auteur . - 891-895 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 891-895 p.
Mots-clés : Algorithme de commande Véhicule robotique GUidage ECoulemùent d'énergie de l'environnement Index. décimale : 629.8 Résumé : A control algorithm has been developed and experimentally validated for guiding swarms of robotic vehicles to acoustic targets. This novel algorithm uses pressure measurements from a set of sensors, each attached to a vehicle of the swarm, to deduce energy flows from the environment, and to move in the direction of maximum reflected intensity while controlling constraints between vehicles. The algorithm was validated using a collective of eight hand-placed microphones in an open-space area with a 50-m separation between an emitter and scatterer.
Un algorithme de commande a été développé et expérimentalement validé pour les essaims de guidage des véhicules robotiques aux cibles acoustiques. Cet algorithme de roman emploie des mesures de pression d'un ensemble de sondes, chacun fixées à un véhicule de l'essaim, pour déduire des écoulements d'énergie de l'environnement, et se déplacer la direction du maximum a reflété l'intensité tout en commandant des contraintes entre les véhicules. L'algorithme a été validé en utilisant un collectif de huit microphones placés par main dans un secteur de l'espace ouvert avec une séparation de 50-m entre un émetteur et un diffuseur.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 896-898 p.
Titre : Delay-Independent Observer-Based Control for a Class of Neutral Systems Titre original : Retardement de la Commande Basée par Observateur Indépendant pour une Classe des Systèmes Neutres Type de document : texte imprimé Auteurs : Jim-Ming, Kuo, Auteur ; Chang-Hua, Lien, Auteur ; Kuo-Kung, Fan ; Hsieh, Jer-Guang, Auteur Article en page(s) : 896-898 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande d'observateur basé Système neutre Stabilité de Lyapunov Commande linéaire Commande de rétroaction Observateur de Luenberger Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, the observer-based control for a class of neutral systems is considered. The analysis is based on the use of Lyapunov functional stability theory. Delay-independent stabilization criteria are proposed to guarantee stability for the systems via linear control. The linear matrix inequality (lmi) approach is used to design the observer and the feedback control. Our results are a simple generalization of a full-order Luenberger observer. A numerical example is given to illustrate the use of our main results.
En cet article, la commande observateur-basée pour une classe des systèmes neutres est considérée. L'analyse est basée sur l'utilisation de la théorie fonctionnelle de stabilité de Lyapunov. On propose des critères de stabilisation de retarder-independent pour garantir la stabilité pour les systèmes par l'intermédiaire de la commande linéaire. L'approche linéaire d'inégalité de matrice (lmi) est employée pour concevoir l'observateur et la commande de rétroaction. Nos résultats sont une généralisation simple d'un observateur de Luenberger d'plein-ordre. Un exemple numérique est donné pour illustrer l'utilisation de nos résultats principaux.En ligne : jmkuo@mail.ytit.edu.tw [article] Delay-Independent Observer-Based Control for a Class of Neutral Systems = Retardement de la Commande Basée par Observateur Indépendant pour une Classe des Systèmes Neutres [texte imprimé] / Jim-Ming, Kuo, Auteur ; Chang-Hua, Lien, Auteur ; Kuo-Kung, Fan ; Hsieh, Jer-Guang, Auteur . - 896-898 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 896-898 p.
Mots-clés : Commande d'observateur basé Système neutre Stabilité de Lyapunov Commande linéaire Commande de rétroaction Observateur de Luenberger Index. décimale : 629.8 Résumé : In this paper, the observer-based control for a class of neutral systems is considered. The analysis is based on the use of Lyapunov functional stability theory. Delay-independent stabilization criteria are proposed to guarantee stability for the systems via linear control. The linear matrix inequality (lmi) approach is used to design the observer and the feedback control. Our results are a simple generalization of a full-order Luenberger observer. A numerical example is given to illustrate the use of our main results.
En cet article, la commande observateur-basée pour une classe des systèmes neutres est considérée. L'analyse est basée sur l'utilisation de la théorie fonctionnelle de stabilité de Lyapunov. On propose des critères de stabilisation de retarder-independent pour garantir la stabilité pour les systèmes par l'intermédiaire de la commande linéaire. L'approche linéaire d'inégalité de matrice (lmi) est employée pour concevoir l'observateur et la commande de rétroaction. Nos résultats sont une généralisation simple d'un observateur de Luenberger d'plein-ordre. Un exemple numérique est donné pour illustrer l'utilisation de nos résultats principaux.En ligne : jmkuo@mail.ytit.edu.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 899-904 p.
Titre : Robust Performance Limitations and Design of Controlled Delayed Systems Titre original : Limitations d'Exécution et Conception Robustes des Systèmes Retardés Commandés Type de document : texte imprimé Auteurs : Yaniv, O., Auteur ; Mark Nagurka, Auteur Article en page(s) : 899-904 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Conception de commande Contrainte de robustesse Contrôleur Boucle ouverte Boucle bloquée Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents performance limitations and a control design methodology for nonminimum phase plants of the pure delay type subject to robustness constraints. Of interest is the design of a set of controllers, for which the open-loop transfer function is a proportional-integral (PI) controller plus delay, meeting constraints on the magnitude of the closed-loop transfer function and on the plant gain uncertainty. These two specifications are used to characterize the robustness, and are a recommended alternative to the gain and phase margin constraints. A control design plot is presented which allows for selection of controller parameters including those for the lowest sensitivity controller, and graphically highlights gain and phase margin tradeoffs. The paper discusses limitations of performance of such systems in terms of crossover frequency and sensitivity. In addition, expressions and design plots are provided for a simplified approximate solution.
Cet article présente des limitations d'exécution et une méthodologie de conception de commande pour des usines de phase de nonminimum du pur retardent le type sujet aux contraintes de robustesse. D'intérêt est la conception d'un ensemble de contrôleurs, pour plus lesquels la fonction de transfert de boucle ouverte est un contrôleur (pi) intégral proportionnel retardent, rencontrant des contraintes sur l'importance de la fonction de transfert de boucle bloquée et sur l'incertitude de gain d'usine. Ces deux caractéristiques sont employées pour caractériser la robustesse, et sont une alternative recommandée aux contraintes de marge de gain et de phase. Une parcelle de terrain de conception de commande est présentée qui tient compte du choix des paramètres de contrôleur comprenant ceux pour le plus bas contrôleur de sensibilité, et graphiquement des différences de marge de gain et de phase de points culminants. Le papier discute des limitations de l'exécution de tels systèmes en termes de fréquence et sensibilité de croisement. En outre, des expressions et les parcelles de terrain de conception sont données pour une solution approximative simplifiée.En ligne : yaniv@eng.tau.ac.il, mark.nagurka@marquette.edu [article] Robust Performance Limitations and Design of Controlled Delayed Systems = Limitations d'Exécution et Conception Robustes des Systèmes Retardés Commandés [texte imprimé] / Yaniv, O., Auteur ; Mark Nagurka, Auteur . - 899-904 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 899-904 p.
Mots-clés : Conception de commande Contrainte de robustesse Contrôleur Boucle ouverte Boucle bloquée Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents performance limitations and a control design methodology for nonminimum phase plants of the pure delay type subject to robustness constraints. Of interest is the design of a set of controllers, for which the open-loop transfer function is a proportional-integral (PI) controller plus delay, meeting constraints on the magnitude of the closed-loop transfer function and on the plant gain uncertainty. These two specifications are used to characterize the robustness, and are a recommended alternative to the gain and phase margin constraints. A control design plot is presented which allows for selection of controller parameters including those for the lowest sensitivity controller, and graphically highlights gain and phase margin tradeoffs. The paper discusses limitations of performance of such systems in terms of crossover frequency and sensitivity. In addition, expressions and design plots are provided for a simplified approximate solution.
Cet article présente des limitations d'exécution et une méthodologie de conception de commande pour des usines de phase de nonminimum du pur retardent le type sujet aux contraintes de robustesse. D'intérêt est la conception d'un ensemble de contrôleurs, pour plus lesquels la fonction de transfert de boucle ouverte est un contrôleur (pi) intégral proportionnel retardent, rencontrant des contraintes sur l'importance de la fonction de transfert de boucle bloquée et sur l'incertitude de gain d'usine. Ces deux caractéristiques sont employées pour caractériser la robustesse, et sont une alternative recommandée aux contraintes de marge de gain et de phase. Une parcelle de terrain de conception de commande est présentée qui tient compte du choix des paramètres de contrôleur comprenant ceux pour le plus bas contrôleur de sensibilité, et graphiquement des différences de marge de gain et de phase de points culminants. Le papier discute des limitations de l'exécution de tels systèmes en termes de fréquence et sensibilité de croisement. En outre, des expressions et les parcelles de terrain de conception sont données pour une solution approximative simplifiée.En ligne : yaniv@eng.tau.ac.il, mark.nagurka@marquette.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 905-910 p.
Titre : Control of Uncertain LTI Systems Based on an Uncertainty and Disturbance Estimator Titre original : Commande des Systèmes Incertains de LTI Basés sur un Estimateur d'Incertitude et de Perturbation Type de document : texte imprimé Auteurs : Qing-Chang, Zhong, Auteur ; Rees, David, Auteur Article en page(s) : 905-910 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système incertain Commande robuste Estimateur d'incertitude Perturbation Oscillation Signal de commande Stabilité robuste Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper proposes a robust control strategy for uncertain LTI systems. The strategy is based on an uncertainty and disturbance estimator (UDE). It brings similar performance as the time-delay control (TDC). The advantages over TDC are: (i) no delay is introduced into the system; (ii) there are no oscillations in the control signal; and (iii) there is no need of measuring the derivatives of the state vector. The robust stability of LTI-SISO systems is analyzed, and simulations are given to show the effectiveness of the UDE-based control with a comparison made with TDC.
Cet article propose une stratégie robuste de commande pour les systèmes incertains de LTI. La stratégie est basée sur un estimateur d'incertitude et de perturbation (UDE). Elle apporte l'exécution semblable comme la commande de time-retarder (TDC). Les avantages TDC fini sont : (i) aucun retardent est présenté dans le système ; (ii) là ne sont aucune oscillation dans le signal de commande ; et (iii) là n'est aucun besoin de mesurer les dérivés du vecteur d'état. La stabilité robuste des systèmes de LTI-SISO est analysée, et des simulations sont données pour montrer l'efficacité de la commande UDE-basée avec une comparaison faite avec le TDC.En ligne : zhongqc@ieee.org, drees@glam.ac.uk [article] Control of Uncertain LTI Systems Based on an Uncertainty and Disturbance Estimator = Commande des Systèmes Incertains de LTI Basés sur un Estimateur d'Incertitude et de Perturbation [texte imprimé] / Qing-Chang, Zhong, Auteur ; Rees, David, Auteur . - 905-910 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 905-910 p.
Mots-clés : Système incertain Commande robuste Estimateur d'incertitude Perturbation Oscillation Signal de commande Stabilité robuste Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper proposes a robust control strategy for uncertain LTI systems. The strategy is based on an uncertainty and disturbance estimator (UDE). It brings similar performance as the time-delay control (TDC). The advantages over TDC are: (i) no delay is introduced into the system; (ii) there are no oscillations in the control signal; and (iii) there is no need of measuring the derivatives of the state vector. The robust stability of LTI-SISO systems is analyzed, and simulations are given to show the effectiveness of the UDE-based control with a comparison made with TDC.
Cet article propose une stratégie robuste de commande pour les systèmes incertains de LTI. La stratégie est basée sur un estimateur d'incertitude et de perturbation (UDE). Elle apporte l'exécution semblable comme la commande de time-retarder (TDC). Les avantages TDC fini sont : (i) aucun retardent est présenté dans le système ; (ii) là ne sont aucune oscillation dans le signal de commande ; et (iii) là n'est aucun besoin de mesurer les dérivés du vecteur d'état. La stabilité robuste des systèmes de LTI-SISO est analysée, et des simulations sont données pour montrer l'efficacité de la commande UDE-basée avec une comparaison faite avec le TDC.En ligne : zhongqc@ieee.org, drees@glam.ac.uk
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 911-915 p.
Titre : Analysis and Model-Based Control of Servomechanisms With Friction Titre original : Analyse et Commande de Modèle-Basée des Servomécanismes avec le Frottement Type de document : texte imprimé Auteurs : Papadopoulos, Evangelos G., Auteur ; Chasparis, Georgios C., Auteur Article en page(s) : 911-915 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Frottement Limitation de servomécanisme Rétroaction Modèle cinétique Index. décimale : 629.8 Résumé : Friction is responsible for several servomechanism limitations, and their elimination is always a challenge for control engineers. In this paper, model-based feedback compensation is studied for servomechanism tracking tasks. Several kinetic friction models are employed and their parameters identified experimentally. The effects of friction compensation on system response are examined using describing function analysis. A number of control laws including classical laws, rigid body motion models, and friction compensation are compared experimentally in large-displacement tasks. Results show that the best response is obtained using a controller that incorporates a rigid body model and a friction model based on an accurate description of identified kinetic friction effects.
Le frottement est responsable de plusieurs limitations de servomécanisme, et leur élimination est toujours un défi pour des automaticiens. En cet article, la compensation basée modèle de rétroaction est étudiée pour le cheminement de servomécanisme charge. Plusieurs modèles cinétiques de frottement sont utilisés et leurs paramètres sont identifiés expérimentalement. Les effets de la compensation de frottement sur la réaction de système sont employer examiné décrivant l'analyse de fonction. Un certain nombre de lois de commande comprenant des lois classiques, des modèles rigides de mouvement de corps, et la compensation de frottement sont comparées expérimentalement dans le grand déplacement charge. Les résultats prouvent que la meilleure réponse est obtenue en utilisant un contrôleur qui incorpore un modèle rigide de corps et un modèle de frottement basés sur une description précise des effets cinétiques identifiés de frottement.En ligne : egpapado@central.ntua.gr, gchas@seas.ucla.edu [article] Analysis and Model-Based Control of Servomechanisms With Friction = Analyse et Commande de Modèle-Basée des Servomécanismes avec le Frottement [texte imprimé] / Papadopoulos, Evangelos G., Auteur ; Chasparis, Georgios C., Auteur . - 911-915 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 911-915 p.
Mots-clés : Frottement Limitation de servomécanisme Rétroaction Modèle cinétique Index. décimale : 629.8 Résumé : Friction is responsible for several servomechanism limitations, and their elimination is always a challenge for control engineers. In this paper, model-based feedback compensation is studied for servomechanism tracking tasks. Several kinetic friction models are employed and their parameters identified experimentally. The effects of friction compensation on system response are examined using describing function analysis. A number of control laws including classical laws, rigid body motion models, and friction compensation are compared experimentally in large-displacement tasks. Results show that the best response is obtained using a controller that incorporates a rigid body model and a friction model based on an accurate description of identified kinetic friction effects.
Le frottement est responsable de plusieurs limitations de servomécanisme, et leur élimination est toujours un défi pour des automaticiens. En cet article, la compensation basée modèle de rétroaction est étudiée pour le cheminement de servomécanisme charge. Plusieurs modèles cinétiques de frottement sont utilisés et leurs paramètres sont identifiés expérimentalement. Les effets de la compensation de frottement sur la réaction de système sont employer examiné décrivant l'analyse de fonction. Un certain nombre de lois de commande comprenant des lois classiques, des modèles rigides de mouvement de corps, et la compensation de frottement sont comparées expérimentalement dans le grand déplacement charge. Les résultats prouvent que la meilleure réponse est obtenue en utilisant un contrôleur qui incorpore un modèle rigide de corps et un modèle de frottement basés sur une description précise des effets cinétiques identifiés de frottement.En ligne : egpapado@central.ntua.gr, gchas@seas.ucla.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 916-920 p.
Titre : Adaptive Iterative Learning Control for Nonlinear Systems With Unknown Control Gain Titre original : Commande d'Etude Itérative Adaptative pour les Systèmes Non-Linéaires avec le Gain Inconnu de Commande Type de document : texte imprimé Auteurs : Huadong, Chen, Auteur ; Ping, Jiang, Auteur Article en page(s) : 916-920 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Etude itérative adaptive Système non-linéaire incertain Gain de commande Système dynamique Stabilisation Convergence Méthode de contrôle Index. décimale : 629.8 Résumé : An adaptive iterative learning control approach is proposed for a class of single-input single-output uncertain nonlinear systems with completely unknown control gain. Unlike the ordinary iterative learning controls that require some preconditions on the learning gain to stabilize the dynamic systems, the adaptive iterative learning control achieves the convergence through a learning gain in a Nussbaum-type function for the unknown control gain estimation. This paper shows that all tracking errors along a desired trajectory in a finite time interval can converge into any given precision through repetitive tracking. Simulations are carried out to show the validity of the proposed control method.
On propose une approche d'étude itérative adaptative de commande pour une classe des systèmes non-linéaires incertains à sortie unique à entrée unique avec le gain complètement inconnu de commande. À la différence des commandes de étude itératives ordinaires qui exigent de quelques conditions préalables sur le gain de étude de stabiliser les systèmes dynamiques, la commande de étude itérative adaptative réalise la convergence par un gain de étude dans un Nussbaum-type fonction pour l'évaluation inconnue de gain de commande. Cet article prouve que toutes les erreurs de cheminement le long d'une trajectoire désirée dans un intervalle fini de temps peuvent converger dans n'importe quelle précision donnée par le cheminement réitéré. Des simulations sont effectuées pour montrer la validité de la méthode de contrôle proposée.En ligne : p.jiang@bradford.ac.uk [article] Adaptive Iterative Learning Control for Nonlinear Systems With Unknown Control Gain = Commande d'Etude Itérative Adaptative pour les Systèmes Non-Linéaires avec le Gain Inconnu de Commande [texte imprimé] / Huadong, Chen, Auteur ; Ping, Jiang, Auteur . - 916-920 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 916-920 p.
Mots-clés : Etude itérative adaptive Système non-linéaire incertain Gain de commande Système dynamique Stabilisation Convergence Méthode de contrôle Index. décimale : 629.8 Résumé : An adaptive iterative learning control approach is proposed for a class of single-input single-output uncertain nonlinear systems with completely unknown control gain. Unlike the ordinary iterative learning controls that require some preconditions on the learning gain to stabilize the dynamic systems, the adaptive iterative learning control achieves the convergence through a learning gain in a Nussbaum-type function for the unknown control gain estimation. This paper shows that all tracking errors along a desired trajectory in a finite time interval can converge into any given precision through repetitive tracking. Simulations are carried out to show the validity of the proposed control method.
On propose une approche d'étude itérative adaptative de commande pour une classe des systèmes non-linéaires incertains à sortie unique à entrée unique avec le gain complètement inconnu de commande. À la différence des commandes de étude itératives ordinaires qui exigent de quelques conditions préalables sur le gain de étude de stabiliser les systèmes dynamiques, la commande de étude itérative adaptative réalise la convergence par un gain de étude dans un Nussbaum-type fonction pour l'évaluation inconnue de gain de commande. Cet article prouve que toutes les erreurs de cheminement le long d'une trajectoire désirée dans un intervalle fini de temps peuvent converger dans n'importe quelle précision donnée par le cheminement réitéré. Des simulations sont effectuées pour montrer la validité de la méthode de contrôle proposée.En ligne : p.jiang@bradford.ac.uk
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 921-924 p.
Titre : On the Observability of Pressure in a Pneumatic Servo Actuator Titre original : Sur l'Observabilité de la Pression dans un Déclencheur Servo Pneumatique Type de document : texte imprimé Auteurs : Jianhui, Wu, Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Barth, Eric J. Article en page(s) : 921-924 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Déclancheur servo-pneumatique Dynamique non-linéaire Commande de valve de bobine Cylindre Pression Contrôle non-linéaire Observabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Pneumatic servo actuators are characterized by highly nonlinear dynamics from spool valve command to cylinder pressure and, as such, are well suited to the use of nonlinear control methods requiring measurement of the full state, such as sliding mode control. This paper investigates the possibility of eliminating the pressure measurement required for nonlinear control in lieu of a nonlinear pressure observer, based on measurement of the output motion. A nonlinear observability analysis is conducted that demonstrates that such a system loses local observability in several regions of the state space, thus rendering the system unobservable.
Des déclencheurs servo pneumatiques sont caractérisés par dynamique fortement non-linéaire de la commande de valve de bobine à la pression de cylindre et, en tant que tels, sont bien adaptés à l'utilisation des méthodes de contrôle non-linéaires exigeant la mesure du plein état, tel que la commande coulissante de mode. Cet article étudie la possibilité d'éliminer la mesure de pression exigée pour la commande non-linéaire au lieu d'un observateur non-linéaire de pression, basé sur la mesure du mouvement de rendement. On conduit une analyse non-linéaire d'observabilité qui démontre qu'un tel système perd l'observabilité locale dans plusieurs régions de l'espace d'état, de ce fait rendre le système inobservable.[article] On the Observability of Pressure in a Pneumatic Servo Actuator = Sur l'Observabilité de la Pression dans un Déclencheur Servo Pneumatique [texte imprimé] / Jianhui, Wu, Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Barth, Eric J. . - 921-924 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 921-924 p.
Mots-clés : Déclancheur servo-pneumatique Dynamique non-linéaire Commande de valve de bobine Cylindre Pression Contrôle non-linéaire Observabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Pneumatic servo actuators are characterized by highly nonlinear dynamics from spool valve command to cylinder pressure and, as such, are well suited to the use of nonlinear control methods requiring measurement of the full state, such as sliding mode control. This paper investigates the possibility of eliminating the pressure measurement required for nonlinear control in lieu of a nonlinear pressure observer, based on measurement of the output motion. A nonlinear observability analysis is conducted that demonstrates that such a system loses local observability in several regions of the state space, thus rendering the system unobservable.
Des déclencheurs servo pneumatiques sont caractérisés par dynamique fortement non-linéaire de la commande de valve de bobine à la pression de cylindre et, en tant que tels, sont bien adaptés à l'utilisation des méthodes de contrôle non-linéaires exigeant la mesure du plein état, tel que la commande coulissante de mode. Cet article étudie la possibilité d'éliminer la mesure de pression exigée pour la commande non-linéaire au lieu d'un observateur non-linéaire de pression, basé sur la mesure du mouvement de rendement. On conduit une analyse non-linéaire d'observabilité qui démontre qu'un tel système perd l'observabilité locale dans plusieurs régions de l'espace d'état, de ce fait rendre le système inobservable.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 921-924 p.
Titre : On the Observability of Pressure in a Pneumatic Servo Actuator Titre original : Sur l'Observabilité de la Pression dans un Déclencheur Servo Pneumatique Type de document : texte imprimé Auteurs : Jianhui, Wu, Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Barth, Eric J. Article en page(s) : 921-924 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Déclancheur servo-pneumatique Dynamique non-linéaire Commande de valve de bobine Cylindre Pression Contrôle non-linéaire Observabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Pneumatic servo actuators are characterized by highly nonlinear dynamics from spool valve command to cylinder pressure and, as such, are well suited to the use of nonlinear control methods requiring measurement of the full state, such as sliding mode control. This paper investigates the possibility of eliminating the pressure measurement required for nonlinear control in lieu of a nonlinear pressure observer, based on measurement of the output motion. A nonlinear observability analysis is conducted that demonstrates that such a system loses local observability in several regions of the state space, thus rendering the system unobservable.
Des déclencheurs servo pneumatiques sont caractérisés par dynamique fortement non-linéaire de la commande de valve de bobine à la pression de cylindre et, en tant que tels, sont bien adaptés à l'utilisation des méthodes de contrôle non-linéaires exigeant la mesure du plein état, tel que la commande coulissante de mode. Cet article étudie la possibilité d'éliminer la mesure de pression exigée pour la commande non-linéaire au lieu d'un observateur non-linéaire de pression, basé sur la mesure du mouvement de rendement. On conduit une analyse non-linéaire d'observabilité qui démontre qu'un tel système perd l'observabilité locale dans plusieurs régions de l'espace d'état, de ce fait rendre le système inobservable.[article] On the Observability of Pressure in a Pneumatic Servo Actuator = Sur l'Observabilité de la Pression dans un Déclencheur Servo Pneumatique [texte imprimé] / Jianhui, Wu, Auteur ; Goldfarb, Michael, Auteur ; Barth, Eric J. . - 921-924 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 4 (Décembre 2004) . - 921-924 p.
Mots-clés : Déclancheur servo-pneumatique Dynamique non-linéaire Commande de valve de bobine Cylindre Pression Contrôle non-linéaire Observabilité Index. décimale : 629.8 Résumé : Pneumatic servo actuators are characterized by highly nonlinear dynamics from spool valve command to cylinder pressure and, as such, are well suited to the use of nonlinear control methods requiring measurement of the full state, such as sliding mode control. This paper investigates the possibility of eliminating the pressure measurement required for nonlinear control in lieu of a nonlinear pressure observer, based on measurement of the output motion. A nonlinear observability analysis is conducted that demonstrates that such a system loses local observability in several regions of the state space, thus rendering the system unobservable.
Des déclencheurs servo pneumatiques sont caractérisés par dynamique fortement non-linéaire de la commande de valve de bobine à la pression de cylindre et, en tant que tels, sont bien adaptés à l'utilisation des méthodes de contrôle non-linéaires exigeant la mesure du plein état, tel que la commande coulissante de mode. Cet article étudie la possibilité d'éliminer la mesure de pression exigée pour la commande non-linéaire au lieu d'un observateur non-linéaire de pression, basé sur la mesure du mouvement de rendement. On conduit une analyse non-linéaire d'observabilité qui démontre qu'un tel système perd l'observabilité locale dans plusieurs régions de l'espace d'état, de ce fait rendre le système inobservable.
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