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Ajouter le résultat dans votre panierExperimental Analysis of Cracked Rotor / Zhou, Tong in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005)
Titre : Experimental Analysis of Cracked Rotor Titre original : Analyse Expérimentale de Rotor Criqué Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhou, Tong, Auteur ; Han, Weihua ; Xu, Jianxue ; Sun, Zhengce, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 313- 320 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Rotor criqué Comportement dynamique non-linéaire Crique de fatigue Orbite Spectre Fonte Index. décimale : 620.1/389 Résumé : The dynamic behavior of a cracked rotor has been theoretically analyzed by many researchers. In this paper, an experimental confirmation of the theoretical results is sought, especially for the nonlinear dynamic behavior of the cracked rotor. The crack in the rotor was simulated by a real fatigue crack, instead of a narrow slot. It can be seen from the orbit and spectrum of the rotor's center that the effect of the crack becomes obvious only if the crack is deep enough. The experimental result conforms to theoretical analysis very well.
Le comportement dynamique d'un rotor criqué a été théoriquement analysé par beaucoup de chercheurs. En cet article, une confirmation expérimentale des résultats théoriques est cherchée, particulièrement pour le comportement dynamique non-linéaire du rotor criqué. La fente dans le rotor a été simulée par une vraie crique de fatigue, au lieu d'une fente étroite. Il peut voir de l'orbite et du spectre du centre du rotor que l'effet de la fente devient évident seulement si la fente est assez profonde. Le résultat expérimental se conforme à l'analyse théorique très bien.En ligne : zhouyuxian@hotmail.com, szc1111@263.net, jxxu@mail.xjtu.edu.cn
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 313- 320 p.[article] Experimental Analysis of Cracked Rotor = Analyse Expérimentale de Rotor Criqué [texte imprimé] / Zhou, Tong, Auteur ; Han, Weihua ; Xu, Jianxue ; Sun, Zhengce, Auteur . - 2006 . - 313- 320 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 313- 320 p.
Mots-clés : Rotor criqué Comportement dynamique non-linéaire Crique de fatigue Orbite Spectre Fonte Index. décimale : 620.1/389 Résumé : The dynamic behavior of a cracked rotor has been theoretically analyzed by many researchers. In this paper, an experimental confirmation of the theoretical results is sought, especially for the nonlinear dynamic behavior of the cracked rotor. The crack in the rotor was simulated by a real fatigue crack, instead of a narrow slot. It can be seen from the orbit and spectrum of the rotor's center that the effect of the crack becomes obvious only if the crack is deep enough. The experimental result conforms to theoretical analysis very well.
Le comportement dynamique d'un rotor criqué a été théoriquement analysé par beaucoup de chercheurs. En cet article, une confirmation expérimentale des résultats théoriques est cherchée, particulièrement pour le comportement dynamique non-linéaire du rotor criqué. La fente dans le rotor a été simulée par une vraie crique de fatigue, au lieu d'une fente étroite. Il peut voir de l'orbite et du spectre du centre du rotor que l'effet de la fente devient évident seulement si la fente est assez profonde. Le résultat expérimental se conforme à l'analyse théorique très bien.En ligne : zhouyuxian@hotmail.com, szc1111@263.net, jxxu@mail.xjtu.edu.cn Exemplaires
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Titre : Compliance Control for an Anthropomorphic Robot with Elastic Joints: Theory and Experiments Titre original : Commande de Conformité pour un Robot Anthropomorphe avec les Joints Elastiques : Théorie et Expériences Type de document : texte imprimé Auteurs : Zollo, Loredana, Auteur ; Siciliano, Bruno, Auteur ; Alessandro De Luca ; Guglielmelli, Eugenio ; Dario, Paolo Année de publication : 2006 Article en page(s) : 321-328 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Manipulateurs Robots Joints élastiques Phénomènes vibratoires Elasticité Pesanteur Boucle bloquée Stabilité asymptotique Robotique biomédicale Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Studies on motion control of robot manipulators with elastic joints are basically aimed at improving robot performance in tracking or regulation tasks. In the interaction between robot and environment, instead, the main objective of a control strategy should be the reduction of the vibrational and chattering phenomena that elasticity in the robot joints can cause. This work takes into account working environments where unexpected interactions are experienced and proposes a compliance control scheme in the cartesian space to reduce the counter effects of elasticity. Two theoretical formulations of the control law are presented, which differ for the term of gravity compensation. For both of them the closed loop equilibrium conditions are evaluated and asymptotic stability is proven through the direct Lyapunov method. The two control laws are applied to a particular class of elastic robot manipulators, i.e., cable-actuated robots, since their intrinsic mechanical compliance can be successfully utilized in applications of biomedical robotics ans assistive robotics. A compared experimental analysis of the two formulations of compliance control is finally carried out in order to verify stability of the two closed loop systems as well as the capability to control the robot force in the interaction.
Des études sur la commande de mouvement des manipulateurs de robot avec les joints élastiques sont fondamentalement visées améliorant l'exécution de robot dans le cheminement ou le règlement charge. Dans l'interaction entre le robot et l'environnement, au lieu de cela, l'objectif principal d'une stratégie de commande devrait être la réduction des phénomènes vibratoires et de vibration que l'élasticité dans les joints de robot peut causer. Ce travail tient compte des environnements de fonctionnement où les interactions inattendues sont expérimentées et propose un arrangement de commande de conformité dans l'espace cartésien pour réduire les contre- effets de l'élasticité. Deux formulations théoriques de la loi de commande sont présentées, qui diffèrent pour la limite de la compensation de pesanteur. Pour les deux les conditions d'équilibre de boucle bloquée sont évalués et la stabilité asymptotique est prouvée par la méthode directe de Lyapunov. Les deux lois de commande sont appliquées à une classe particulière des manipulateurs élastiques de robot, i.e., robots câble-actionnés, puisque leur conformité mécanique intrinsèque peut être avec succès utilisée dans les applications de la robotique assistive d'american national standard de robotique biomédicale. Une analyse expérimentale comparée des deux formulations de la commande de conformité est finalement effectuée afin de vérifier la stabilité des deux systèmes de boucle bloquée aussi bien que les possibilités pour commander la force de robot dans l'interaction.En ligne : I.zollo@unicampus.it, siciliano@unima.it, deluca@dis.uniromal.it, e.guglielmelli [...]
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 321-328 p.[article] Compliance Control for an Anthropomorphic Robot with Elastic Joints: Theory and Experiments = Commande de Conformité pour un Robot Anthropomorphe avec les Joints Elastiques : Théorie et Expériences [texte imprimé] / Zollo, Loredana, Auteur ; Siciliano, Bruno, Auteur ; Alessandro De Luca ; Guglielmelli, Eugenio ; Dario, Paolo . - 2006 . - 321-328 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 321-328 p.
Mots-clés : Manipulateurs Robots Joints élastiques Phénomènes vibratoires Elasticité Pesanteur Boucle bloquée Stabilité asymptotique Robotique biomédicale Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Studies on motion control of robot manipulators with elastic joints are basically aimed at improving robot performance in tracking or regulation tasks. In the interaction between robot and environment, instead, the main objective of a control strategy should be the reduction of the vibrational and chattering phenomena that elasticity in the robot joints can cause. This work takes into account working environments where unexpected interactions are experienced and proposes a compliance control scheme in the cartesian space to reduce the counter effects of elasticity. Two theoretical formulations of the control law are presented, which differ for the term of gravity compensation. For both of them the closed loop equilibrium conditions are evaluated and asymptotic stability is proven through the direct Lyapunov method. The two control laws are applied to a particular class of elastic robot manipulators, i.e., cable-actuated robots, since their intrinsic mechanical compliance can be successfully utilized in applications of biomedical robotics ans assistive robotics. A compared experimental analysis of the two formulations of compliance control is finally carried out in order to verify stability of the two closed loop systems as well as the capability to control the robot force in the interaction.
Des études sur la commande de mouvement des manipulateurs de robot avec les joints élastiques sont fondamentalement visées améliorant l'exécution de robot dans le cheminement ou le règlement charge. Dans l'interaction entre le robot et l'environnement, au lieu de cela, l'objectif principal d'une stratégie de commande devrait être la réduction des phénomènes vibratoires et de vibration que l'élasticité dans les joints de robot peut causer. Ce travail tient compte des environnements de fonctionnement où les interactions inattendues sont expérimentées et propose un arrangement de commande de conformité dans l'espace cartésien pour réduire les contre- effets de l'élasticité. Deux formulations théoriques de la loi de commande sont présentées, qui diffèrent pour la limite de la compensation de pesanteur. Pour les deux les conditions d'équilibre de boucle bloquée sont évalués et la stabilité asymptotique est prouvée par la méthode directe de Lyapunov. Les deux lois de commande sont appliquées à une classe particulière des manipulateurs élastiques de robot, i.e., robots câble-actionnés, puisque leur conformité mécanique intrinsèque peut être avec succès utilisée dans les applications de la robotique assistive d'american national standard de robotique biomédicale. Une analyse expérimentale comparée des deux formulations de la commande de conformité est finalement effectuée afin de vérifier la stabilité des deux systèmes de boucle bloquée aussi bien que les possibilités pour commander la force de robot dans l'interaction.En ligne : I.zollo@unicampus.it, siciliano@unima.it, deluca@dis.uniromal.it, e.guglielmelli [...] Exemplaires
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Titre : Concurrent Design of Vibration Absorbers and Input Shapers Titre original : Conception Concourante des Amortisseurs de Vibration et de Shapers Entré Type de document : texte imprimé Auteurs : Fortgang, Joel, Auteur ; Singhose, Wiliam, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 329-335 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Dynamique flexible Commande rétroaction Vibrations Amortisseurs de vibration Perturbation sinusoîdales Simulation Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Systems with flexible dynamics often vibrate due to external disturbances, as well as from changes in the reference command. Feedback control is an obvious choice to deal with these vibrations, but in many cases, it is insufficient or difficult to implement. A technique that does not rely on high performance feedback control is presented here. It utilizes a combination of vibration observers and input shapers. Vibration absorbers have been used extensively to reduce vibration from sinusoidal disturbances, but they can also be implemented to reduce the response from transient functions. Input shaping has proven beneficial for reducing vibration that is caused by changes in the reference command. However, input shaping does not deal with vibration excited by external disturbances. In this paper, vibration absorbers and input shapers are designed sequentially and concurrently to reduce vibration from both the reference command and from external disturbances. The usefulness of this approach is demonstrated through computer simulations and experimental results.
Les systèmes avec la dynamique flexible vibrent souvent en raison des perturbations externes, comme des changements de la commande de référence. La commande de rétroaction est un choix évident à traiter ces vibrations, mais dans beaucoup de cas, il est insuffisant ou difficile de mettre en application. Une technique qui ne se fonde pas sur la commande de rétroaction de rendement élevé est présentée ici. Elle utilise une combinaison des observateurs de vibration et des façonneurs d'entrée. Des amortisseurs de vibration ont été employés intensivement pour réduire la vibration des perturbations sinusoïdales, mais ils peuvent également être mis en application pour réduire la réponse des fonctions passagères. La formation d'entrée a prouvé salutaire pour la réduction de la vibration qui est provoquée par des changements de la commande de référence. Cependant, la formation d'entrée ne traite pas la vibration passionnante par des perturbations externes. En cet article, des amortisseurs de vibration et les façonneurs entrés sont conçus séquentiellement et réduire concurremment la vibration de la commande de référence et des perturbations externes. L'utilité de cette approche est démontrée par des simulations sur ordinateur et des résultats expérimentaux.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 329-335 p.[article] Concurrent Design of Vibration Absorbers and Input Shapers = Conception Concourante des Amortisseurs de Vibration et de Shapers Entré [texte imprimé] / Fortgang, Joel, Auteur ; Singhose, Wiliam, Auteur . - 2006 . - 329-335 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 329-335 p.
Mots-clés : Dynamique flexible Commande rétroaction Vibrations Amortisseurs de vibration Perturbation sinusoîdales Simulation Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Systems with flexible dynamics often vibrate due to external disturbances, as well as from changes in the reference command. Feedback control is an obvious choice to deal with these vibrations, but in many cases, it is insufficient or difficult to implement. A technique that does not rely on high performance feedback control is presented here. It utilizes a combination of vibration observers and input shapers. Vibration absorbers have been used extensively to reduce vibration from sinusoidal disturbances, but they can also be implemented to reduce the response from transient functions. Input shaping has proven beneficial for reducing vibration that is caused by changes in the reference command. However, input shaping does not deal with vibration excited by external disturbances. In this paper, vibration absorbers and input shapers are designed sequentially and concurrently to reduce vibration from both the reference command and from external disturbances. The usefulness of this approach is demonstrated through computer simulations and experimental results.
Les systèmes avec la dynamique flexible vibrent souvent en raison des perturbations externes, comme des changements de la commande de référence. La commande de rétroaction est un choix évident à traiter ces vibrations, mais dans beaucoup de cas, il est insuffisant ou difficile de mettre en application. Une technique qui ne se fonde pas sur la commande de rétroaction de rendement élevé est présentée ici. Elle utilise une combinaison des observateurs de vibration et des façonneurs d'entrée. Des amortisseurs de vibration ont été employés intensivement pour réduire la vibration des perturbations sinusoïdales, mais ils peuvent également être mis en application pour réduire la réponse des fonctions passagères. La formation d'entrée a prouvé salutaire pour la réduction de la vibration qui est provoquée par des changements de la commande de référence. Cependant, la formation d'entrée ne traite pas la vibration passionnante par des perturbations externes. En cet article, des amortisseurs de vibration et les façonneurs entrés sont conçus séquentiellement et réduire concurremment la vibration de la commande de référence et des perturbations externes. L'utilité de cette approche est démontrée par des simulations sur ordinateur et des résultats expérimentaux.Exemplaires
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Titre : Controller Design for Flexible Systems with Friction: Pulse Amplitude Control Titre original : Conception de Contrôleur pour les Systèmes Flexibles avec le Frottement : Commande d'Amplitude d'Impulsion Type de document : texte imprimé Auteurs : Kim, Jae-Jun, Auteur ; Singh, Tarunraj, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 336-344 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Frottement Controleurs Flexibilité Vibration Oscillation Impulsion Simulation numérique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Accounting for friction is important when designing controllers for precision motion control systems. However, the presence of the friction and the flexibility in the system yields undesirable behaviors such a residual vibration and stick-slip oscillation near the reference value. In the proposed development, a pulse amplitude modulated controller with user-specified pulse width, is used to initiate the motion so as to permit the system to coast to the desired final position after the final pulse, with zero residual vibrations. The proposed technique is illustrated on the floating oscillator benchmark problem, where friction acts on the first mass. Numerical simulation illustrates the effectiveness of the proposed technique.
La comptabilité pour le frottement est importante en concevant des contrôleurs pour la précision font signe des systèmes de commande. Cependant, la présence du frottement et de la flexibilité dans le système rapporte à des comportements indésirables une vibration si résiduelle et bâton-glisse l'oscillation près de la valeur de référence. Dans le développement proposé, une amplitude d'impulsion contrôleur modulé avec la largeur personnalisée par l'utilisateur d'impulsion, est employée pour lancer le mouvement afin de permettre au système de marcher dans la position finale désirée après l'impulsion finale, avec les vibrations résiduelles zéro. La technique proposée est illustrée sur le problème de repère flottant d'oscillateur, où le frottement agit sur la première masse. La simulation numérique illustre l'efficacité de la technique proposée.En ligne : jkil@nps.edu, tsingh@eng.buffalo.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 336-344 p.[article] Controller Design for Flexible Systems with Friction: Pulse Amplitude Control = Conception de Contrôleur pour les Systèmes Flexibles avec le Frottement : Commande d'Amplitude d'Impulsion [texte imprimé] / Kim, Jae-Jun, Auteur ; Singh, Tarunraj, Auteur . - 2006 . - 336-344 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 336-344 p.
Mots-clés : Frottement Controleurs Flexibilité Vibration Oscillation Impulsion Simulation numérique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Accounting for friction is important when designing controllers for precision motion control systems. However, the presence of the friction and the flexibility in the system yields undesirable behaviors such a residual vibration and stick-slip oscillation near the reference value. In the proposed development, a pulse amplitude modulated controller with user-specified pulse width, is used to initiate the motion so as to permit the system to coast to the desired final position after the final pulse, with zero residual vibrations. The proposed technique is illustrated on the floating oscillator benchmark problem, where friction acts on the first mass. Numerical simulation illustrates the effectiveness of the proposed technique.
La comptabilité pour le frottement est importante en concevant des contrôleurs pour la précision font signe des systèmes de commande. Cependant, la présence du frottement et de la flexibilité dans le système rapporte à des comportements indésirables une vibration si résiduelle et bâton-glisse l'oscillation près de la valeur de référence. Dans le développement proposé, une amplitude d'impulsion contrôleur modulé avec la largeur personnalisée par l'utilisateur d'impulsion, est employée pour lancer le mouvement afin de permettre au système de marcher dans la position finale désirée après l'impulsion finale, avec les vibrations résiduelles zéro. La technique proposée est illustrée sur le problème de repère flottant d'oscillateur, où le frottement agit sur la première masse. La simulation numérique illustre l'efficacité de la technique proposée.En ligne : jkil@nps.edu, tsingh@eng.buffalo.edu Exemplaires
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Titre : Application of Constrained H∞ Control to Active Suspension Systems on Half-Car Models Titre original : Application de H∞ Contraint Commande aux Systèmes Actifs de Suspension sur Demi de Modèles de Voiture Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, H., Auteur ; Liu, Z.-Y., Auteur ; Sun, P.-y. Année de publication : 2006 Article en page(s) : 345-354 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande de suspension Contraintes Ellipsoides LMI Demi modèle voiture Simulation Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper formulates the active suspension control problem as disturbance attenuation problem with output and control constraints. The H∞ performance is used to measure ride comfort such that more general road disturbances can be considered, while time-domain hard constraints are captured using the concept of reachable sets and state-space ellipsoids. Hence, conflicting requirements are specified separately and handled in a nature way. In the framework of linear Matrix Inequality (LMI) optimization, constrained H∞ active suspensions are designed on half car models with and without considering actuator dynamics. Analysis and simulation results show a promising improvement on ride confort, while keeping suspension stockes and control inputs within bounds and ensuring a firm contact of wheels to road.
Cet article formule le problème actif de commande de suspension en tant que problème d'atténuation de perturbation avec des contraintes de rendement et de commande. L'exécution de H∞ est employée pour mesurer le confort de tour tels que des perturbations plus générales de route peuvent être considérées, alors que des contraintes dures de temps-domaine sont capturées en utilisant le concept des ensembles et des ellipsoïdes accessibles de l'état-espace. Par conséquent, des conditions contradictoires sont définies séparément et manipulées dans une manière de nature. Dans le cadre de l'optimisation linéaire de l'inégalité de Matrix (LMI), des suspensions actives contraintes de H∞ sont conçues sur demi de modèles de voiture avec et sans considérer la dynamique de déclencheur. Les résultats d'analyse et de simulation montrent une amélioration promesse sur le confort de tour, tout en gardant des stockes de suspension et des entrées de commande dans des limites et assurant un contact ferme des roues à la route.En ligne : chenh@jlu.edu.cn
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 345-354 p.[article] Application of Constrained H∞ Control to Active Suspension Systems on Half-Car Models = Application de H∞ Contraint Commande aux Systèmes Actifs de Suspension sur Demi de Modèles de Voiture [texte imprimé] / Chen, H., Auteur ; Liu, Z.-Y., Auteur ; Sun, P.-y. . - 2006 . - 345-354 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 345-354 p.
Mots-clés : Commande de suspension Contraintes Ellipsoides LMI Demi modèle voiture Simulation Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper formulates the active suspension control problem as disturbance attenuation problem with output and control constraints. The H∞ performance is used to measure ride comfort such that more general road disturbances can be considered, while time-domain hard constraints are captured using the concept of reachable sets and state-space ellipsoids. Hence, conflicting requirements are specified separately and handled in a nature way. In the framework of linear Matrix Inequality (LMI) optimization, constrained H∞ active suspensions are designed on half car models with and without considering actuator dynamics. Analysis and simulation results show a promising improvement on ride confort, while keeping suspension stockes and control inputs within bounds and ensuring a firm contact of wheels to road.
Cet article formule le problème actif de commande de suspension en tant que problème d'atténuation de perturbation avec des contraintes de rendement et de commande. L'exécution de H∞ est employée pour mesurer le confort de tour tels que des perturbations plus générales de route peuvent être considérées, alors que des contraintes dures de temps-domaine sont capturées en utilisant le concept des ensembles et des ellipsoïdes accessibles de l'état-espace. Par conséquent, des conditions contradictoires sont définies séparément et manipulées dans une manière de nature. Dans le cadre de l'optimisation linéaire de l'inégalité de Matrix (LMI), des suspensions actives contraintes de H∞ sont conçues sur demi de modèles de voiture avec et sans considérer la dynamique de déclencheur. Les résultats d'analyse et de simulation montrent une amélioration promesse sur le confort de tour, tout en gardant des stockes de suspension et des entrées de commande dans des limites et assurant un contact ferme des roues à la route.En ligne : chenh@jlu.edu.cn Exemplaires
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Titre : A Mean-Value Model for Control of Homogeneous Charge Compression Igniton (HCCI) Engines Titre original : Un Modèle de Valeur Moyenne pour la Commande des Moteurs Homogènes d'Igniton de Compression de Charge (HCCI) Type de document : texte imprimé Auteurs : Rausen, D. J., Auteur ; Stefanopoulou, A. G., Auteur ; Kang, J.-M. ; Eng, J. A. ; Kuo, T.-W. Année de publication : 2006 Article en page(s) : 355-362 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Modèle de valeur moyenne Moteur homogène Approche dimensionnelle Etat continu discret Gaz d'échappement Combustion Température Pression Ecoulement HCCI Rétroaction Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A mean value model (MVM) for a Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) engine is presented. Using a phenomenological zero dimensional approach with five continuoues and three discrete states we first model the effects of the Exhaust Gas Recirculation (EGR) valve, the exhaust Rebreathing Lift (RBL), and the fueling rate on the state of charge in the cylinder at intake valve closing. An arrhenius integral is then used to model the start of combution, Ɵsoc. A series of simple algebraic relations that captures the combustion duration and heat release is finally used to model the state of charge after the HCCI combustion and the location of Peak Pressure (LPP). The model is parametrized and validated using steady-state test data from an experimental gasoline engine at the General Motors Corporation. The simple model captures the temperature, pressure, air-to-fuel ratio, and inert gad fraction of the exhausted mass flow. This characterization is important for the overall HCCI dynamics because the thermodynamic state (pressure, temperature) and concentration (oxygen and inert gas) of the exhausted mass flow effect the next combustion event. The high dilution level in HCCI engines increases the significance of this internal feedback that generally exists to a smaller extent in conventional spark-ignition and compression-ignition internal combustion engines.
Un modèle de valeur moyenne (MVM) pour un moteur homogène de l'allumage spontané de charge (HCCI) est présenté. En utilisant une approche dimensionnelle zéro phénoménologique avec cinq états continus et trois discrets nous modelons d'abord les effets de la valve du recyclage de gaz d'échappement (EGR), de l'ascenseur de Rebreathing d'échappement (RBL), et du taux de remplissage sur l'état de charge dans le cylindre à la fermeture de valve de prise. Une intégrale d'arrhenius est alors employée pour modeler le début du combution, soc. Une série de relations algébriques simples qui capture le dégagement de durée et de chaleur de combustion est finalement employée pour modeler l'état de charge après la combustion de HCCI et l'endroit de la pression maximale (LPP). Le modèle est parametrized et a validé en utilisant des essais d'état d'équilibre d'un moteur expérimental d'essence à la société de General Motors. Le modèle simple capture la température, pression, air de remplir de combustible le rapport, et inerte vagabondent la fraction du écoulement de la masse épuisé. Cette caractérisation est importante pour la dynamique globale de HCCI parce que l'état thermo-dynamique (pression, la température) et concentration (l'oxygène et gaz inerte) de l'effet épuisé de écoulement de la masse le prochain événement de combustion. Le niveau élevé de dilution dans des moteurs de HCCI augmente la signification de cette rétroaction interne qui existe généralement jusqu'à un plus petit degré dans des moteurs à combustion interne conventionnels d'allumage d'étincelle et d'allumage spontané.En ligne : annastef@umich.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 355-362 p.[article] A Mean-Value Model for Control of Homogeneous Charge Compression Igniton (HCCI) Engines = Un Modèle de Valeur Moyenne pour la Commande des Moteurs Homogènes d'Igniton de Compression de Charge (HCCI) [texte imprimé] / Rausen, D. J., Auteur ; Stefanopoulou, A. G., Auteur ; Kang, J.-M. ; Eng, J. A. ; Kuo, T.-W. . - 2006 . - 355-362 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 355-362 p.
Mots-clés : Modèle de valeur moyenne Moteur homogène Approche dimensionnelle Etat continu discret Gaz d'échappement Combustion Température Pression Ecoulement HCCI Rétroaction Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A mean value model (MVM) for a Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) engine is presented. Using a phenomenological zero dimensional approach with five continuoues and three discrete states we first model the effects of the Exhaust Gas Recirculation (EGR) valve, the exhaust Rebreathing Lift (RBL), and the fueling rate on the state of charge in the cylinder at intake valve closing. An arrhenius integral is then used to model the start of combution, Ɵsoc. A series of simple algebraic relations that captures the combustion duration and heat release is finally used to model the state of charge after the HCCI combustion and the location of Peak Pressure (LPP). The model is parametrized and validated using steady-state test data from an experimental gasoline engine at the General Motors Corporation. The simple model captures the temperature, pressure, air-to-fuel ratio, and inert gad fraction of the exhausted mass flow. This characterization is important for the overall HCCI dynamics because the thermodynamic state (pressure, temperature) and concentration (oxygen and inert gas) of the exhausted mass flow effect the next combustion event. The high dilution level in HCCI engines increases the significance of this internal feedback that generally exists to a smaller extent in conventional spark-ignition and compression-ignition internal combustion engines.
Un modèle de valeur moyenne (MVM) pour un moteur homogène de l'allumage spontané de charge (HCCI) est présenté. En utilisant une approche dimensionnelle zéro phénoménologique avec cinq états continus et trois discrets nous modelons d'abord les effets de la valve du recyclage de gaz d'échappement (EGR), de l'ascenseur de Rebreathing d'échappement (RBL), et du taux de remplissage sur l'état de charge dans le cylindre à la fermeture de valve de prise. Une intégrale d'arrhenius est alors employée pour modeler le début du combution, soc. Une série de relations algébriques simples qui capture le dégagement de durée et de chaleur de combustion est finalement employée pour modeler l'état de charge après la combustion de HCCI et l'endroit de la pression maximale (LPP). Le modèle est parametrized et a validé en utilisant des essais d'état d'équilibre d'un moteur expérimental d'essence à la société de General Motors. Le modèle simple capture la température, pression, air de remplir de combustible le rapport, et inerte vagabondent la fraction du écoulement de la masse épuisé. Cette caractérisation est importante pour la dynamique globale de HCCI parce que l'état thermo-dynamique (pression, la température) et concentration (l'oxygène et gaz inerte) de l'effet épuisé de écoulement de la masse le prochain événement de combustion. Le niveau élevé de dilution dans des moteurs de HCCI augmente la signification de cette rétroaction interne qui existe généralement jusqu'à un plus petit degré dans des moteurs à combustion interne conventionnels d'allumage d'étincelle et d'allumage spontané.En ligne : annastef@umich.edu Exemplaires
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Titre : Control of Charge Dilution in TUrbocharged Diesel Engines via Exhaust Valve Timing Titre original : Commande de Dilution de Charge dans des Moteurs Diesel de Turbocharged par l'Intermédiaire de la Synchronisation de Soupape d'Echappement Type de document : texte imprimé Auteurs : Yilmaz, Hakan, Auteur ; Stefanopoulou, Anna, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 363-373 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Angle détraqué Soupage d'échapement Moteur diesel Recyclage Gaz Turbochargeur Modèle linéaire Simulation non-linéaire Contraintes Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In this paper we extend an existing crank angle resolved dynamic nonlinear model of a six-cylinder 12 l turbocharged (TC) Diesel engine with exhaust valve closing (EVC) variability. Early EVC achieves a high level of internal exhaust gas recirculation (iEGR) or charge dillution in Diesel engines, and thusreduces generated oxides of nitrogen (NOx). This model is validated in steady-state conventional (fixed EVC) engine operating points. It is expected to capture the transient interactions between EVC actuation, the turbochargher dynamics, and the cylinder-to-cylinder breathing characteristics, although this has not been explicitly validated due to lack of hardware implementation. A nominal low order linear multi-input model is then identified using cycle-sampled or cycle-averaged data from the higher order nonlinear simulation model. Various low-order controller that vary EVC to maximize thz steady-state iEGR under air-to-fuel ratio (AFR) constraints during transient fueling demands are suggested based on different sensor sets. The difficulty in the control tuning arises from the fact that the EVC affects both the AFR and engine torque requiring coordination of fueling and EVC. Simulation results are shown on the full order model.
En cet article que nous prolongeons un angle détraqué existant a résolu le modèle non-linéaire dynamique d'un six-cylindre 12 l turbo-chargé (comité technique) le moteur diesel avec la variabilité de la fermeture de soupape d'échappement (EVC). EVC tôt réalise un niveau élevé du recyclage interne de gaz d'échappement (iEGR) ou du dillution de charge dans des moteurs diesel, et les oxydes produits par thusreduces de l'azote (NOx). Ce modèle est validé dans (EVC fixe) les points conventionnels équilibrés de fonctionnement du moteur. On s'attend à ce que capture les interactions passagères entre la mise en action d'EVC, la dynamique de turbochargeur, et les caractéristiques de respiration de cylindre-à-cylindre, bien que ce n'ait pas été dû explicitement validé au manque d'exécution de matériel. Un modèle à entrées multiples linéaire de bas ordre nominal est alors identifié en utilisant cycle-prélevé ou les données cycle-faites la moyenne de la simulation non-linéaire d'ordre plus supérieur modèlent. Le divers contrôleur d'ordre réduit qui changent EVC pour maximiser l'iEGR équilibré de thz sous le rapport d'air-à-carburant (AFR) des contraintes pendant des demandes de remplissage passagères est suggéré a basé sur différents ensembles de sonde. La difficulté dans l'accord de commande résulte du fait que l'EVC affecte l'AFR et le couple de moteur exigeant la coordination du remplissage et de l'EVC. Des résultats de simulation sont montrés sur le plein modèle d'ordre.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 363-373 p.[article] Control of Charge Dilution in TUrbocharged Diesel Engines via Exhaust Valve Timing = Commande de Dilution de Charge dans des Moteurs Diesel de Turbocharged par l'Intermédiaire de la Synchronisation de Soupape d'Echappement [texte imprimé] / Yilmaz, Hakan, Auteur ; Stefanopoulou, Anna, Auteur . - 2006 . - 363-373 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 363-373 p.
Mots-clés : Angle détraqué Soupage d'échapement Moteur diesel Recyclage Gaz Turbochargeur Modèle linéaire Simulation non-linéaire Contraintes Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In this paper we extend an existing crank angle resolved dynamic nonlinear model of a six-cylinder 12 l turbocharged (TC) Diesel engine with exhaust valve closing (EVC) variability. Early EVC achieves a high level of internal exhaust gas recirculation (iEGR) or charge dillution in Diesel engines, and thusreduces generated oxides of nitrogen (NOx). This model is validated in steady-state conventional (fixed EVC) engine operating points. It is expected to capture the transient interactions between EVC actuation, the turbochargher dynamics, and the cylinder-to-cylinder breathing characteristics, although this has not been explicitly validated due to lack of hardware implementation. A nominal low order linear multi-input model is then identified using cycle-sampled or cycle-averaged data from the higher order nonlinear simulation model. Various low-order controller that vary EVC to maximize thz steady-state iEGR under air-to-fuel ratio (AFR) constraints during transient fueling demands are suggested based on different sensor sets. The difficulty in the control tuning arises from the fact that the EVC affects both the AFR and engine torque requiring coordination of fueling and EVC. Simulation results are shown on the full order model.
En cet article que nous prolongeons un angle détraqué existant a résolu le modèle non-linéaire dynamique d'un six-cylindre 12 l turbo-chargé (comité technique) le moteur diesel avec la variabilité de la fermeture de soupape d'échappement (EVC). EVC tôt réalise un niveau élevé du recyclage interne de gaz d'échappement (iEGR) ou du dillution de charge dans des moteurs diesel, et les oxydes produits par thusreduces de l'azote (NOx). Ce modèle est validé dans (EVC fixe) les points conventionnels équilibrés de fonctionnement du moteur. On s'attend à ce que capture les interactions passagères entre la mise en action d'EVC, la dynamique de turbochargeur, et les caractéristiques de respiration de cylindre-à-cylindre, bien que ce n'ait pas été dû explicitement validé au manque d'exécution de matériel. Un modèle à entrées multiples linéaire de bas ordre nominal est alors identifié en utilisant cycle-prélevé ou les données cycle-faites la moyenne de la simulation non-linéaire d'ordre plus supérieur modèlent. Le divers contrôleur d'ordre réduit qui changent EVC pour maximiser l'iEGR équilibré de thz sous le rapport d'air-à-carburant (AFR) des contraintes pendant des demandes de remplissage passagères est suggéré a basé sur différents ensembles de sonde. La difficulté dans l'accord de commande résulte du fait que l'EVC affecte l'AFR et le couple de moteur exigeant la coordination du remplissage et de l'EVC. Des résultats de simulation sont montrés sur le plein modèle d'ordre.Exemplaires
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Titre : Dynamic Modeling of Residual-Affected Homogeneous Charge Compression Ignition Engines with Variable Valve Actuation Titre original : Modèle Dynamique des Moteurs Homogènes Affectés d'Allumage Spontané de Charge de Résiduel avec la Mise en Action Variable de Valve Type de document : texte imprimé Auteurs : Shaver, Gregory. M., Auteur ; Edwards, Christopher F. ; Caton, Patrick A. ; Roelle, Matthew, J. ; Gerdes, J. Christian, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 374-381 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Allumage spontané homogène Moteur à combustion Controleur Cinétique chimique Masse de commande Echappement Propane Index. décimale : 620.1/389 Résumé : One practical method for achieving homogeneous charge compression ignition (HCCI) in internal combustion engines is to modulate the valve to trup or reinduct exhaust gases, increasing the energy of the charge, and enabling autoignition. Controlling combustion phacing with valve modulation can be challenging, however, since any controller must operate through the chemical kinetics of HCCI and account for the cycle to cycle dynamics arising from the retained exhaust gas. This paper presents a simple model of the overall HCCI process that captures these fondamental aspects. The model uses and integrated Arrhenius rate expression to capture the importance of species concentrations and temperature on the ignition process and predict the start of combustion. The cycle to cycle dynamics, in turn, develop through mass exchange between a control volume representing the cylinderand a control mass modeling the exhaust manifold. Despite its simplicity, the model predicts combustion phasing, pressure evolution and work output for propane combustion experiments at levels of fidelity comparable to more complex representations. Transient responses to valve timing changes are also captured and, with minor modification, the model can, in principle, be extended to handle a variety of fuels.
Une méthode pratique pour réaliser l'allumage spontané homogène de charge (HCCI) dans des moteurs à combustion interne est de moduler la valve aux gaz d'échappement de trup ou de reinduct, augmentant l'énergie de la charge, et permettant l'auto-allumage. La combustion de contrôle phacing avec la modulation de valve peut être provocante, cependant, puisque n'importe quel contrôleur doit fonctionner par la cinétique chimique de HCCI et expliquer le cycle pour faire un cycle la dynamique résultant du gaz d'échappement maintenu. Cet article présente un modèle simple du processus global de HCCI qui capture ces aspects fondamental. Les utilisations de modèle et l'expression intégrée de taux d'Arrhenius de capturer l'importance des concentrations et de la température d'espèces sur le procédé d'allumage et de prévoir le début de la combustion. Le cycle pour faire un cycle la dynamique, à leur tour, se développent par l'échange de masse entre un volume de commande représentant le cylindre et une masse de commande modelant la tubulure d'échappement. En dépit de sa simplicité, le modèle prévoit la combustion mettant en phase, pressurise l'évolution et fonctionne le rendement pour des expériences de combustion de propane aux niveaux de la fidélité comparables à des représentations plus complexes. Des réponses passagères aux changements de synchronisation de valve sont également capturées et, avec la modification mineure, le modèle peut, en principe, être prolongé pour manipuler une variété de carburants.En ligne : greg.shaver@gmail.com, gerdes@stanford.edu, roelle@stanford.edu, caton@stanford. [...]
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 374-381 p.[article] Dynamic Modeling of Residual-Affected Homogeneous Charge Compression Ignition Engines with Variable Valve Actuation = Modèle Dynamique des Moteurs Homogènes Affectés d'Allumage Spontané de Charge de Résiduel avec la Mise en Action Variable de Valve [texte imprimé] / Shaver, Gregory. M., Auteur ; Edwards, Christopher F. ; Caton, Patrick A. ; Roelle, Matthew, J. ; Gerdes, J. Christian, Auteur . - 2006 . - 374-381 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 374-381 p.
Mots-clés : Allumage spontané homogène Moteur à combustion Controleur Cinétique chimique Masse de commande Echappement Propane Index. décimale : 620.1/389 Résumé : One practical method for achieving homogeneous charge compression ignition (HCCI) in internal combustion engines is to modulate the valve to trup or reinduct exhaust gases, increasing the energy of the charge, and enabling autoignition. Controlling combustion phacing with valve modulation can be challenging, however, since any controller must operate through the chemical kinetics of HCCI and account for the cycle to cycle dynamics arising from the retained exhaust gas. This paper presents a simple model of the overall HCCI process that captures these fondamental aspects. The model uses and integrated Arrhenius rate expression to capture the importance of species concentrations and temperature on the ignition process and predict the start of combustion. The cycle to cycle dynamics, in turn, develop through mass exchange between a control volume representing the cylinderand a control mass modeling the exhaust manifold. Despite its simplicity, the model predicts combustion phasing, pressure evolution and work output for propane combustion experiments at levels of fidelity comparable to more complex representations. Transient responses to valve timing changes are also captured and, with minor modification, the model can, in principle, be extended to handle a variety of fuels.
Une méthode pratique pour réaliser l'allumage spontané homogène de charge (HCCI) dans des moteurs à combustion interne est de moduler la valve aux gaz d'échappement de trup ou de reinduct, augmentant l'énergie de la charge, et permettant l'auto-allumage. La combustion de contrôle phacing avec la modulation de valve peut être provocante, cependant, puisque n'importe quel contrôleur doit fonctionner par la cinétique chimique de HCCI et expliquer le cycle pour faire un cycle la dynamique résultant du gaz d'échappement maintenu. Cet article présente un modèle simple du processus global de HCCI qui capture ces aspects fondamental. Les utilisations de modèle et l'expression intégrée de taux d'Arrhenius de capturer l'importance des concentrations et de la température d'espèces sur le procédé d'allumage et de prévoir le début de la combustion. Le cycle pour faire un cycle la dynamique, à leur tour, se développent par l'échange de masse entre un volume de commande représentant le cylindre et une masse de commande modelant la tubulure d'échappement. En dépit de sa simplicité, le modèle prévoit la combustion mettant en phase, pressurise l'évolution et fonctionne le rendement pour des expériences de combustion de propane aux niveaux de la fidélité comparables à des représentations plus complexes. Des réponses passagères aux changements de synchronisation de valve sont également capturées et, avec la modification mineure, le modèle peut, en principe, être prolongé pour manipuler une variété de carburants.En ligne : greg.shaver@gmail.com, gerdes@stanford.edu, roelle@stanford.edu, caton@stanford. [...] Exemplaires
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Titre : Development of a Friction Component Model for Automotive Powertrain System Analysis and Shift Controller Design Based on Parallel-Modulated Neural Network Titre original : Développement d'un Modèle Composant de Frottement pour la Conception des Véhicules à Moteur d'Analyse de Système de Moteur et de Contrôleur de Décalage Basée sur le Réseau Neurologique Parallèle-Modulé Type de document : texte imprimé Auteurs : Cao, M., Auteur ; Wang, K. W., Auteur ; Fujii, Y. ; Tobler, W. E. Année de publication : 2006 Article en page(s) : 382-405 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Friction comportement Power train simulation Automatic transmission Dynamic modeling Hybrid neural network Analytical calibration Comportement de frottement Simulation moteur Transmission automatique Modelèle dynamique Réseau neurologique hybride Calibrage analytique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In this study, a new hibrid-neural-network-based friction component model is developed for power train (PT) dynamic analysis and controller design. This new model with significantly improved input output scalability over conventional neural network configuration, has the capability to serve as a forward as well as an inverse system model. The structural information of the available physical and empirical correlation is utilized to construct a parallel modulated neural network (PMNN) architecture consisting of small parallel sub-networksreflecting specific mechanisms of the friction component engagement process.The PMNN friction component model isolates the contribution of engagement pressure on engagement torque while identifying the nonlinear characteristics of the pressure-torque correlation. Furthermore, it provides a simple torque formula that scalable with respect to engagement pressure. The network is succesfully trained, tested and analyzed, first using analytical data at the component level and then using experimentan data measured in a transmission system. The PMNN friction component model, together with a comprehensive power train model, is implemented to simulate the shifting process of an automatic transmission (AT) system under various operating conditions. Simulation results demonstrate thatthe PMNN model can be effectively applied as a part of power train system model to accuratly predict transmission shift dynamic. A pressure-profiling scheme using a quadratic polynominal pressure-torque relationship of the PMNN model is developed for transmission shift controller design. The results illustrate that the proposed pressure profiling technique can be applied to a wide range of operating conditions. This study demonstrates the potential of the PMNN architecture as a new dynamic system-modeling concept: It not only outperforms the conventional network modeling techniques in accuracy and numerical efficiency, but also provides a new tool for transmission controller design to improve shift quality.
Dans cette étude, un nouveau modèle composant hibrid-neural-réseau-basé de frottement est développé pour l'analyse du moteur (pinte) et la conception dynamiques de contrôleur. Ce nouveau modèle avec l'entrée sensiblement améliorée a produit la configuration conventionnelle de réseau neurologique d'excédent de scalability, a les possibilités à servir d'vers l'avant aussi bien qu'un modèle de système inverse. L'information structurale de la corrélation physique et empirique disponible est utilisée pour construire une architecture modulée par parallèle du réseau neurologique (PMNN) se composant de petits mécanismes spécifiques secondaires-networksreflecting parallèles des isolats composants de modèle de frottement composant de l'enclenchement process.The PMNN de frottement que la contribution de l'enclenchement pressurisent sur le couple d'enclenchement tout en identifiant les caractéristiques non-linéaires de la corrélation de pression-couple. En outre, elle fournit une formule simple de couple ce scalable en ce qui concerne la pression d'enclenchement. Le réseau est succesfully formé, examiné et analysé, d'abord employé des données analytiques au niveau composant et ensuite employé des données experimentan mesurées dans un système de transmission. Le modèle composant de frottement de PMNN, ainsi qu'un modèle complet de moteur, est mis en application pour simuler le processus de décalage d'un système de transmission automatique (À) dans de diverses conditions de fonctionnement. Les résultats de simulation démontrent le modèle du thatthe PMNN peuvent être efficacement appliqués comme une partie de modèle de système de moteur pour prévoir accuratly le décalage de transmission dynamique. Un arrangement deprofilage employant un rapport quadratique de pression-couple de polynominal du modèle de PMNN est développé pour la conception de contrôleur de décalage de transmission. Les résultats illustrent que la pression proposée profilant la technique peut être appliquée à un éventail de conditions de fonctionnement. Cette étude démontre le potentiel de l'architecture de PMNN comme nouveau concept système-modelant dynamique : Elle surpasse non seulement le réseau conventionnel modelant des techniques dans l'exactitude et l'efficacité numérique, mais fournit également un nouvel outil pour la conception de contrôleur de transmission pour améliorer la qualité de décalage.En ligne : caom@utrc.utc.com, kwwang@psu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 382-405 p.[article] Development of a Friction Component Model for Automotive Powertrain System Analysis and Shift Controller Design Based on Parallel-Modulated Neural Network = Développement d'un Modèle Composant de Frottement pour la Conception des Véhicules à Moteur d'Analyse de Système de Moteur et de Contrôleur de Décalage Basée sur le Réseau Neurologique Parallèle-Modulé [texte imprimé] / Cao, M., Auteur ; Wang, K. W., Auteur ; Fujii, Y. ; Tobler, W. E. . - 2006 . - 382-405 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 382-405 p.
Mots-clés : Friction comportement Power train simulation Automatic transmission Dynamic modeling Hybrid neural network Analytical calibration Comportement de frottement Simulation moteur Transmission automatique Modelèle dynamique Réseau neurologique hybride Calibrage analytique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In this study, a new hibrid-neural-network-based friction component model is developed for power train (PT) dynamic analysis and controller design. This new model with significantly improved input output scalability over conventional neural network configuration, has the capability to serve as a forward as well as an inverse system model. The structural information of the available physical and empirical correlation is utilized to construct a parallel modulated neural network (PMNN) architecture consisting of small parallel sub-networksreflecting specific mechanisms of the friction component engagement process.The PMNN friction component model isolates the contribution of engagement pressure on engagement torque while identifying the nonlinear characteristics of the pressure-torque correlation. Furthermore, it provides a simple torque formula that scalable with respect to engagement pressure. The network is succesfully trained, tested and analyzed, first using analytical data at the component level and then using experimentan data measured in a transmission system. The PMNN friction component model, together with a comprehensive power train model, is implemented to simulate the shifting process of an automatic transmission (AT) system under various operating conditions. Simulation results demonstrate thatthe PMNN model can be effectively applied as a part of power train system model to accuratly predict transmission shift dynamic. A pressure-profiling scheme using a quadratic polynominal pressure-torque relationship of the PMNN model is developed for transmission shift controller design. The results illustrate that the proposed pressure profiling technique can be applied to a wide range of operating conditions. This study demonstrates the potential of the PMNN architecture as a new dynamic system-modeling concept: It not only outperforms the conventional network modeling techniques in accuracy and numerical efficiency, but also provides a new tool for transmission controller design to improve shift quality.
Dans cette étude, un nouveau modèle composant hibrid-neural-réseau-basé de frottement est développé pour l'analyse du moteur (pinte) et la conception dynamiques de contrôleur. Ce nouveau modèle avec l'entrée sensiblement améliorée a produit la configuration conventionnelle de réseau neurologique d'excédent de scalability, a les possibilités à servir d'vers l'avant aussi bien qu'un modèle de système inverse. L'information structurale de la corrélation physique et empirique disponible est utilisée pour construire une architecture modulée par parallèle du réseau neurologique (PMNN) se composant de petits mécanismes spécifiques secondaires-networksreflecting parallèles des isolats composants de modèle de frottement composant de l'enclenchement process.The PMNN de frottement que la contribution de l'enclenchement pressurisent sur le couple d'enclenchement tout en identifiant les caractéristiques non-linéaires de la corrélation de pression-couple. En outre, elle fournit une formule simple de couple ce scalable en ce qui concerne la pression d'enclenchement. Le réseau est succesfully formé, examiné et analysé, d'abord employé des données analytiques au niveau composant et ensuite employé des données experimentan mesurées dans un système de transmission. Le modèle composant de frottement de PMNN, ainsi qu'un modèle complet de moteur, est mis en application pour simuler le processus de décalage d'un système de transmission automatique (À) dans de diverses conditions de fonctionnement. Les résultats de simulation démontrent le modèle du thatthe PMNN peuvent être efficacement appliqués comme une partie de modèle de système de moteur pour prévoir accuratly le décalage de transmission dynamique. Un arrangement deprofilage employant un rapport quadratique de pression-couple de polynominal du modèle de PMNN est développé pour la conception de contrôleur de décalage de transmission. Les résultats illustrent que la pression proposée profilant la technique peut être appliquée à un éventail de conditions de fonctionnement. Cette étude démontre le potentiel de l'architecture de PMNN comme nouveau concept système-modelant dynamique : Elle surpasse non seulement le réseau conventionnel modelant des techniques dans l'exactitude et l'efficacité numérique, mais fournit également un nouvel outil pour la conception de contrôleur de transmission pour améliorer la qualité de décalage.En ligne : caom@utrc.utc.com, kwwang@psu.edu Exemplaires
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Titre : Rollover Warning for Articulated Heavy Vehicles Based on a Time to Rollever Metric Titre original : Avertissement de Renversement pour les Véhicules Lourds Articulés Basés sur un Moment à Rollever Métrique Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, Bo-Chiuan, Auteur ; Huei Peng, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 406-414 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Rollever métrique Véhicule lourd Approche innovatrice Conception Réseau neurologique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A Time To Rollever (TTR) metric is proposed as the basis to asses rollever threat for an articulated heavy vehicle. The TTR metric accurately "counts-down" toward rolleverregardless of vehicle speed and steering patterns, so that the level of rollever threat is accurately assessed. There are two conflicting requirements in the implementation of TTR. On the one hand, a model significantly faster than real-time is needed. On the order hand, the TTR predicted by this model needs to be accurate enough under all driving scenarios. An innovative approach is proposed in this paper to solve this dilemma and the design process is illustrated in an example. First, a simple yet reasonably accurate yaw/roll model is identified. A Neural Network (NN) is then developed to mitigate the accuracy problem of this simple model. The NN takes the TTR generated by the simple model, vehicle roll angle, and change of roll angle to generate an exhanced NN-TTR index. The NN was trained and verified under a variety of driving patterns. It was found that an accurate TTR is achieved across all the driving scenarios we tested.
On propose un moment à Rollever (TTR) métrique comme base à la menace de rollever d'ânes pour un véhicule lourd articulé. Le TTR métrique exactement "compte-vers le bas" vers rollever regardless des modèles de vitesse et de direction de véhicule, de sorte que le niveau de la menace de rollever soit exactement évalué. Il y a deux conditions contradictoires dans l'exécution de TTR. D'une part, un modèle sensiblement plus rapidement que le temps réel est nécessaire. Sur la main d'ordre, le TTR a prévu par ce modèle doit être assez précis sous tous les scénarios de conduite. Une approche innovatrice est proposée en cet article pour résoudre ce dilemme et le processus de conception est illustré dans un exemple. D'abord, un modèle simple pourtant raisonnablement précis de yaw/roll est identifié. Un réseau neurologique (NN) est alors développé pour atténuer le problème d'exactitude de ce modèle simple. Le NN prend le TTR produit par le modèle simple, angle de roulement de véhicule, et le changement de l'angle de roulement pour produire de l'exhanced l'index de NN-TTR. Le NN a été formé et vérifié sous une variété de conduire des modèles. On l'a constaté qu'un TTR précis est réalisé à travers tous les scénarios de conduite que nous avons examinés.En ligne : bochen@ntut.edu.tw, hpeng@umich.edu.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 406-414 p.[article] Rollover Warning for Articulated Heavy Vehicles Based on a Time to Rollever Metric = Avertissement de Renversement pour les Véhicules Lourds Articulés Basés sur un Moment à Rollever Métrique [texte imprimé] / Chen, Bo-Chiuan, Auteur ; Huei Peng, Auteur . - 2006 . - 406-414 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 406-414 p.
Mots-clés : Rollever métrique Véhicule lourd Approche innovatrice Conception Réseau neurologique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A Time To Rollever (TTR) metric is proposed as the basis to asses rollever threat for an articulated heavy vehicle. The TTR metric accurately "counts-down" toward rolleverregardless of vehicle speed and steering patterns, so that the level of rollever threat is accurately assessed. There are two conflicting requirements in the implementation of TTR. On the one hand, a model significantly faster than real-time is needed. On the order hand, the TTR predicted by this model needs to be accurate enough under all driving scenarios. An innovative approach is proposed in this paper to solve this dilemma and the design process is illustrated in an example. First, a simple yet reasonably accurate yaw/roll model is identified. A Neural Network (NN) is then developed to mitigate the accuracy problem of this simple model. The NN takes the TTR generated by the simple model, vehicle roll angle, and change of roll angle to generate an exhanced NN-TTR index. The NN was trained and verified under a variety of driving patterns. It was found that an accurate TTR is achieved across all the driving scenarios we tested.
On propose un moment à Rollever (TTR) métrique comme base à la menace de rollever d'ânes pour un véhicule lourd articulé. Le TTR métrique exactement "compte-vers le bas" vers rollever regardless des modèles de vitesse et de direction de véhicule, de sorte que le niveau de la menace de rollever soit exactement évalué. Il y a deux conditions contradictoires dans l'exécution de TTR. D'une part, un modèle sensiblement plus rapidement que le temps réel est nécessaire. Sur la main d'ordre, le TTR a prévu par ce modèle doit être assez précis sous tous les scénarios de conduite. Une approche innovatrice est proposée en cet article pour résoudre ce dilemme et le processus de conception est illustré dans un exemple. D'abord, un modèle simple pourtant raisonnablement précis de yaw/roll est identifié. Un réseau neurologique (NN) est alors développé pour atténuer le problème d'exactitude de ce modèle simple. Le NN prend le TTR produit par le modèle simple, angle de roulement de véhicule, et le changement de l'angle de roulement pour produire de l'exhanced l'index de NN-TTR. Le NN a été formé et vérifié sous une variété de conduire des modèles. On l'a constaté qu'un TTR précis est réalisé à travers tous les scénarios de conduite que nous avons examinés.En ligne : bochen@ntut.edu.tw, hpeng@umich.edu. Exemplaires
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Titre : Modeling and Control of a Wheel Loader with a Humam-in-the-Loop Assessment Using Virtual Reality Titre original : Modèle et Commande d'un Chargeur de Roue avec un Humam dans l'Evaluation de Boucle en Utilisant la Réalité Virtuelle Type de document : texte imprimé Auteurs : Fales, Roger, Auteur ; Spencer, Erik, Auteur ; Chipperfield, Kurt ; Wagner, Frank ; Kelkar, Atul Année de publication : 2006 Article en page(s) : 415-423 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Modèle dynamique Controleur Simulation en temps réel Électrohydraulique Boucle bloquée Conception MOuvement de tringlerie Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper presents dynamic modeling, controller design, and virtual reality (VR) based humam in the loop real time simulation for a wheel loader control system. In particular, a loader with electrohydraulic actuation is considered. A detailed nonlinear dynamic model is developed for the hydraulic system and the loader linkage. The hydraulic model includes a load sensing pomp, valves, and cylinders. The linkage model represents a two degree of freedom loader with lift and tilt functions. A linear quadratic Gaussian based robust controller is designed for automatic bucket leveling to assist the operator by keeping the angle of the bucket leveled while the boom is in motion. The closed loop control system design is tested with a nonlinear model in a real time VR simulation. In the VR simulation, the operator intacts with the model using a joystick input. The loader linkage geometry is displayed to the operator in real time using a VR display. The controller performance was assessed in the VR environment. As expected, the controller was found to provide a significant improvement in the accuracy of the bucket leveling, particularyin the case of a novice operator controlling the linkage motion. While prototypes cannot be eliminated, the VR simulation combined with realistic physics and control dynamics provided a useful tool for evaluating hydraulic systems and controls with less reliance on prototype machines.
Cet article présente modèle dynamique, conception de contrôleur, et humam basé virtuel de la réalité (VR) dans la simulation en temps réel de boucle pour un système de commande de chargeur de roue. En particulier, un chargeur avec la mise en action électrohydraulique est considéré. Un modèle dynamique non-linéaire détaillé est développé pour le circuit hydraulique et la tringlerie de chargeur. Le modèle hydraulique inclut une charge sentant la splendeur, les valves, et les cylindres. Le modèle de tringlerie représente des deux degrés de chargeur de liberté avec des fonctions d'ascenseur et d'inclinaison. Un contrôleur robuste basé gaussien quadratique linéaire est conçu pour le seau automatique nivelant pour aider l'opérateur en gardant l'angle du seau nivelé tandis que la perche est dans le mouvement. La conception de système de commande de boucle bloquée est examinée avec un modèle non-linéaire dans une simulation en temps réel de VR. Dans la simulation de VR, les intacts d'opérateur avec le modèle en utilisant une entrée de manche. La géométrie de tringlerie de chargeur est montrée à l'opérateur en temps réel en utilisant un affichage de VR. L'exécution de contrôleur a été évaluée dans l'environnement de VR. Comme prévu, le contrôleur s'est avéré pour fournir une amélioration significative de l'exactitude du seau nivelant, particulièrement dans le cas d'un opérateur de débutant commandant le mouvement de tringlerie. Tandis qu'on ne peut pas éliminer des prototypes, la simulation de VR combinée avec la dynamique réaliste de physique et de commande a fourni à un outil utile pour évaluer les circuits hydrauliques et les commandes moins de confiance sur des machines de prototype.En ligne : falesr@missouri.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 415-423 p.[article] Modeling and Control of a Wheel Loader with a Humam-in-the-Loop Assessment Using Virtual Reality = Modèle et Commande d'un Chargeur de Roue avec un Humam dans l'Evaluation de Boucle en Utilisant la Réalité Virtuelle [texte imprimé] / Fales, Roger, Auteur ; Spencer, Erik, Auteur ; Chipperfield, Kurt ; Wagner, Frank ; Kelkar, Atul . - 2006 . - 415-423 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 415-423 p.
Mots-clés : Modèle dynamique Controleur Simulation en temps réel Électrohydraulique Boucle bloquée Conception MOuvement de tringlerie Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper presents dynamic modeling, controller design, and virtual reality (VR) based humam in the loop real time simulation for a wheel loader control system. In particular, a loader with electrohydraulic actuation is considered. A detailed nonlinear dynamic model is developed for the hydraulic system and the loader linkage. The hydraulic model includes a load sensing pomp, valves, and cylinders. The linkage model represents a two degree of freedom loader with lift and tilt functions. A linear quadratic Gaussian based robust controller is designed for automatic bucket leveling to assist the operator by keeping the angle of the bucket leveled while the boom is in motion. The closed loop control system design is tested with a nonlinear model in a real time VR simulation. In the VR simulation, the operator intacts with the model using a joystick input. The loader linkage geometry is displayed to the operator in real time using a VR display. The controller performance was assessed in the VR environment. As expected, the controller was found to provide a significant improvement in the accuracy of the bucket leveling, particularyin the case of a novice operator controlling the linkage motion. While prototypes cannot be eliminated, the VR simulation combined with realistic physics and control dynamics provided a useful tool for evaluating hydraulic systems and controls with less reliance on prototype machines.
Cet article présente modèle dynamique, conception de contrôleur, et humam basé virtuel de la réalité (VR) dans la simulation en temps réel de boucle pour un système de commande de chargeur de roue. En particulier, un chargeur avec la mise en action électrohydraulique est considéré. Un modèle dynamique non-linéaire détaillé est développé pour le circuit hydraulique et la tringlerie de chargeur. Le modèle hydraulique inclut une charge sentant la splendeur, les valves, et les cylindres. Le modèle de tringlerie représente des deux degrés de chargeur de liberté avec des fonctions d'ascenseur et d'inclinaison. Un contrôleur robuste basé gaussien quadratique linéaire est conçu pour le seau automatique nivelant pour aider l'opérateur en gardant l'angle du seau nivelé tandis que la perche est dans le mouvement. La conception de système de commande de boucle bloquée est examinée avec un modèle non-linéaire dans une simulation en temps réel de VR. Dans la simulation de VR, les intacts d'opérateur avec le modèle en utilisant une entrée de manche. La géométrie de tringlerie de chargeur est montrée à l'opérateur en temps réel en utilisant un affichage de VR. L'exécution de contrôleur a été évaluée dans l'environnement de VR. Comme prévu, le contrôleur s'est avéré pour fournir une amélioration significative de l'exactitude du seau nivelant, particulièrement dans le cas d'un opérateur de débutant commandant le mouvement de tringlerie. Tandis qu'on ne peut pas éliminer des prototypes, la simulation de VR combinée avec la dynamique réaliste de physique et de commande a fourni à un outil utile pour évaluer les circuits hydrauliques et les commandes moins de confiance sur des machines de prototype.En ligne : falesr@missouri.edu Exemplaires
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Titre : A Thermodynamic Model of Membrane Humidifiers for PEM Fuel Cell Humidification Control Titre original : Un Modèle Thermo-Dynamique des Humidificateurs de Membrane pour la Commande d'Humidification de Cellules de Carburant de PEM Type de document : texte imprimé Auteurs : Chen, Dongmei, Auteur ; Huei Peng, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 424-432 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Humidité Membrane Sytème de cellule Electrolyte Humidificateur Modèle thermo-dynamique Simulation Controleur Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Maintaining proper membrane humidity is crucial to ensure optimal operation of a polymer electrolyte membrane fuel cell system. A membrane humidifier using the fuel cell exhaust gas to humidify the dry air is studied in this paper. We first develop a thermodynamic model, which captures the crucial dynamic variable of the humidifier, including the pressure, flow rate, temperature, and relative humidity of the air flow. Steady state simulations are then conducted to optimize the humidifier design. Subsequently, dynamic simulations are performed to predict the behavior of the humidifier during transient operations typical for automative applications. A simple proportional controller was designed to control the humidifier operation.
L'humidité appropriée de maintien de membrane est cruciale d'assurer l'opération optimale d'un système de cellules de carburant de membrane d'électrolyte de polymère. Un humidificateur de membrane en utilisant le gaz d'échappement de cellules de carburant pour humidifier l'air sec est étudié en cet article. Nous développons d'abord un modèle thermo-dynamique, qui capture la variable dynamique cruciale de l'humidificateur, y compris la pression, le débit, la température, et l'humidité relative de la circulation d'air. Des simulations d'état d'équilibre sont alors conduites pour optimiser la conception d'humidificateur. Plus tard, des simulations dynamiques sont effectuées pour prévoir le comportement de l'humidificateur pendant des opérations passagères typiques pour des applications automative. Un contrôleur proportionnel simple a été conçu pour commander l'opération d'humidificateur.
En ligne : hpeng@umich.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 424-432 p.[article] A Thermodynamic Model of Membrane Humidifiers for PEM Fuel Cell Humidification Control = Un Modèle Thermo-Dynamique des Humidificateurs de Membrane pour la Commande d'Humidification de Cellules de Carburant de PEM [texte imprimé] / Chen, Dongmei, Auteur ; Huei Peng, Auteur . - 2006 . - 424-432 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 424-432 p.
Mots-clés : Humidité Membrane Sytème de cellule Electrolyte Humidificateur Modèle thermo-dynamique Simulation Controleur Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Maintaining proper membrane humidity is crucial to ensure optimal operation of a polymer electrolyte membrane fuel cell system. A membrane humidifier using the fuel cell exhaust gas to humidify the dry air is studied in this paper. We first develop a thermodynamic model, which captures the crucial dynamic variable of the humidifier, including the pressure, flow rate, temperature, and relative humidity of the air flow. Steady state simulations are then conducted to optimize the humidifier design. Subsequently, dynamic simulations are performed to predict the behavior of the humidifier during transient operations typical for automative applications. A simple proportional controller was designed to control the humidifier operation.
L'humidité appropriée de maintien de membrane est cruciale d'assurer l'opération optimale d'un système de cellules de carburant de membrane d'électrolyte de polymère. Un humidificateur de membrane en utilisant le gaz d'échappement de cellules de carburant pour humidifier l'air sec est étudié en cet article. Nous développons d'abord un modèle thermo-dynamique, qui capture la variable dynamique cruciale de l'humidificateur, y compris la pression, le débit, la température, et l'humidité relative de la circulation d'air. Des simulations d'état d'équilibre sont alors conduites pour optimiser la conception d'humidificateur. Plus tard, des simulations dynamiques sont effectuées pour prévoir le comportement de l'humidificateur pendant des opérations passagères typiques pour des applications automative. Un contrôleur proportionnel simple a été conçu pour commander l'opération d'humidificateur.
En ligne : hpeng@umich.edu Exemplaires
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Titre : Nanoscale Motion Control with a Compact Minimum-Actuator Magnetic Levitator Titre original : Commande de Mouvement de Nanoscale avec un Déclencheur Minimum Compact Levitator Magnétique Type de document : texte imprimé Auteurs : Gu, Jie, Auteur ; Kim, Won-Jong, Auteur ; Verma, Shobhit Année de publication : 2006 Article en page(s) : 433-442 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Nanoscale motion control Real time 6-DOF Noise propagation and analysis Precision magnetic levitation Commande de mouvement en temps réel Mouvement Propagation et analyse bruit Lévitation magnétique précision Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper presents a novel magnetically levitated (maglev) stage developed to meet the ever increasing precise positioning requirements in nanotechnology. THis magnetic levitator has 6 independent linear actuators necessary ans sufficient to generate all 6 degree of freedom (6-DOF) motions. This minimum actuator design concept led to a compact, 200g lightweight moving part and the power consumption less than of a watt, thereby reducing the thermal expansion error drastically. The analysis and sizing of the magnetic linear actuators and the working principal of the maglev stage are presented. We designed and implemented stabilizing controller for 6-DOF motion control with the dynamic model based on the actuatot analysis. Test results showed nanoscale step responses in all sis axes with 2 nm rms horizontal position noise. A noise propagation model and analysis identified the capacitance sensor noise and the floor vibration as the dominant noise sources in the vertical and horizontal dynamics, respectively. A comparison of noise performances with controller closed at 25, 65, and 90 Hz crossover frequencies illustrated how the selection of the control bandwidth should be made for nanopositionning. Experimental results including a 250µm step response, sinusoidal and square-wave trajectories, and spherical motion generation demonstrated the three-dimensional (3D) nanoscale motion control capability of this minimum actuator magnetic levitator. Potential applications of this maglev stage include manufacture of nanoscale structures, atomic level manipulation, assembly and packaging of microparts, vibration isolation for delicate instruments, and seismic motion detection.
Cet article présente un roman par magnétisme a fait de la lévitation étape (de maglev) développée pour répondre aux exigences de positionnement précises toujours croissantes dans le nanotechnology. Ce levitator magnétique a l'american national standard nécessaire indépendant de 6 déclencheurs linéaires suffisamment pour produire de chacun des 6 degrés de mouvements de la liberté (6-DOF). Ce concept de construction minimum de déclencheur mené à un contrat, à une pièce 200g mobile légère et à la puissance d'énergie moins que de watt, réduisant de ce fait l'erreur de dilatation thermique rigoureusement. L'analyse et le classement par taille des déclencheurs linéaires magnétiques et du principal de fonctionnement de l'étape de maglev sont présentés. Nous avons conçu et avons mis en application le contrôleur stabilisant pour la commande du mouvement 6-DOF avec le modèle dynamique basé sur l'analyse d'actuatot. Les résultats d'essai ont montré des réponses d'étape de nanoscale dans des toutes les haches de sis avec le bruit horizontal de position de 2 nm RMS. Un modèle et une analyse de propagation de bruit ont identifié le bruit de sonde de capacité et la vibration de plancher comme sources de bruit dominantes dans la dynamique verticale et horizontale, respectivement. Une comparaison des exécutions de bruit avec le contrôleur s'est fermée aux fréquences de croisement de 25, 65, et 90 hertz illustrées comment le choix de la largeur de bande de commande devrait être fait pour nanopositionning. Les résultats comprenant une réponse d'étape de 250µm, sinusoïdale expérimentaux et place-ondulent la trajectoire, et la génération sphérique de mouvement a démontré les possibilités tridimensionnelles de commande de mouvement du nanoscale (3D) de ce levitator magnétique de déclencheur minimum. Les applications potentielles de cette étape de maglev incluent la fabrication des structures de nanoscale, manipulation de niveau atomique, ensemble et empaquetage des microparts, isolement de vibration pour les instruments sensibles, et détection séismique de mouvement.En ligne : wjkim@mengr.tamu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 433-442 p.[article] Nanoscale Motion Control with a Compact Minimum-Actuator Magnetic Levitator = Commande de Mouvement de Nanoscale avec un Déclencheur Minimum Compact Levitator Magnétique [texte imprimé] / Gu, Jie, Auteur ; Kim, Won-Jong, Auteur ; Verma, Shobhit . - 2006 . - 433-442 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 433-442 p.
Mots-clés : Nanoscale motion control Real time 6-DOF Noise propagation and analysis Precision magnetic levitation Commande de mouvement en temps réel Mouvement Propagation et analyse bruit Lévitation magnétique précision Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper presents a novel magnetically levitated (maglev) stage developed to meet the ever increasing precise positioning requirements in nanotechnology. THis magnetic levitator has 6 independent linear actuators necessary ans sufficient to generate all 6 degree of freedom (6-DOF) motions. This minimum actuator design concept led to a compact, 200g lightweight moving part and the power consumption less than of a watt, thereby reducing the thermal expansion error drastically. The analysis and sizing of the magnetic linear actuators and the working principal of the maglev stage are presented. We designed and implemented stabilizing controller for 6-DOF motion control with the dynamic model based on the actuatot analysis. Test results showed nanoscale step responses in all sis axes with 2 nm rms horizontal position noise. A noise propagation model and analysis identified the capacitance sensor noise and the floor vibration as the dominant noise sources in the vertical and horizontal dynamics, respectively. A comparison of noise performances with controller closed at 25, 65, and 90 Hz crossover frequencies illustrated how the selection of the control bandwidth should be made for nanopositionning. Experimental results including a 250µm step response, sinusoidal and square-wave trajectories, and spherical motion generation demonstrated the three-dimensional (3D) nanoscale motion control capability of this minimum actuator magnetic levitator. Potential applications of this maglev stage include manufacture of nanoscale structures, atomic level manipulation, assembly and packaging of microparts, vibration isolation for delicate instruments, and seismic motion detection.
Cet article présente un roman par magnétisme a fait de la lévitation étape (de maglev) développée pour répondre aux exigences de positionnement précises toujours croissantes dans le nanotechnology. Ce levitator magnétique a l'american national standard nécessaire indépendant de 6 déclencheurs linéaires suffisamment pour produire de chacun des 6 degrés de mouvements de la liberté (6-DOF). Ce concept de construction minimum de déclencheur mené à un contrat, à une pièce 200g mobile légère et à la puissance d'énergie moins que de watt, réduisant de ce fait l'erreur de dilatation thermique rigoureusement. L'analyse et le classement par taille des déclencheurs linéaires magnétiques et du principal de fonctionnement de l'étape de maglev sont présentés. Nous avons conçu et avons mis en application le contrôleur stabilisant pour la commande du mouvement 6-DOF avec le modèle dynamique basé sur l'analyse d'actuatot. Les résultats d'essai ont montré des réponses d'étape de nanoscale dans des toutes les haches de sis avec le bruit horizontal de position de 2 nm RMS. Un modèle et une analyse de propagation de bruit ont identifié le bruit de sonde de capacité et la vibration de plancher comme sources de bruit dominantes dans la dynamique verticale et horizontale, respectivement. Une comparaison des exécutions de bruit avec le contrôleur s'est fermée aux fréquences de croisement de 25, 65, et 90 hertz illustrées comment le choix de la largeur de bande de commande devrait être fait pour nanopositionning. Les résultats comprenant une réponse d'étape de 250µm, sinusoïdale expérimentaux et place-ondulent la trajectoire, et la génération sphérique de mouvement a démontré les possibilités tridimensionnelles de commande de mouvement du nanoscale (3D) de ce levitator magnétique de déclencheur minimum. Les applications potentielles de cette étape de maglev incluent la fabrication des structures de nanoscale, manipulation de niveau atomique, ensemble et empaquetage des microparts, isolement de vibration pour les instruments sensibles, et détection séismique de mouvement.En ligne : wjkim@mengr.tamu.edu Exemplaires
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Titre : Control of an Electrostatic Microelectromechanical System Using Static and Dynamic Output Feedback Titre original : Commande d'un Système Micro-Electro-Mécanique Electrostatique en Utilisant la Rétroaction de Sortie Statique et Dynamique Type de document : texte imprimé Auteurs : Maithripala, D. H. S., Auteur ; Berg, Jordan M., Auteur ; Dayawansa, W. P. Année de publication : 2006 Article en page(s) : 443-450 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système micro-électro-mécanique Traction Linéarisation Hamiltonien Rétroaction statique Vitesse d'électrode Simulation Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper examines control strategies for electrostatically actuated micro-electro-mechanical systems (MEMS), with the goals of using feasible measurements to eliminate the pull in bifurcation, robustly stabilize and desired operating point in the capactive gap, decrease settling time, and reduce overshoot. We show that input output linearization, passivity based design, and the theory of port controlled Hamiltonian systems lead naturally to static output feedback of device charge. This formalizes and extends previously reported results from the MEMS literature. Further analysis suggests that significantly improving transient behavior in lightly damped MEMS requires dynamic estimation of electrode velocity. We implement output feedback control using a reduced order nonlinear observor. Simulations predict greatly improved transient behavior, and large reductions in control voltage.
Cet article examine des stratégies de commande pour les systèmes micro-électro-mécaniques électrostatiquement actionnés (MEMS), avec les buts d'employer des mesures faisables pour éliminer la traction dans la bifurcation, robuste stabilise et a désiré le point de fonctionnement dans l'espace capactive, temps de stabilisation de diminution, et réduit dépassent. Nous prouvons que l'entrée a produit la linéarisation, conception basée par passivité, et la théorie de systèmes hamiltoniens commandés gauches mènent naturellement à la rétroaction statique de rendement de la charge de dispositif. Ceci formalise et prolonge des résultats précédemment rapportés de la littérature de MEMS. Davantage d'analyse suggère que cela de manière significative l'amélioration du comportement passager dans MEMS légèrement atténué exige l'évaluation dynamique de la vitesse d'électrode. Nous mettons en application la commande de rétroaction de rendement en utilisant un observor non-linéaire réduit d'ordre. Les simulations prévoient le comportement passager considérablement amélioré, et les grandes réductions de la tension de commande.En ligne : sanjeeva.maithripala@ttu.edu, jordan.berg@ttu.edu, wdayawan@ttu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 443-450 p.[article] Control of an Electrostatic Microelectromechanical System Using Static and Dynamic Output Feedback = Commande d'un Système Micro-Electro-Mécanique Electrostatique en Utilisant la Rétroaction de Sortie Statique et Dynamique [texte imprimé] / Maithripala, D. H. S., Auteur ; Berg, Jordan M., Auteur ; Dayawansa, W. P. . - 2006 . - 443-450 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 443-450 p.
Mots-clés : Système micro-électro-mécanique Traction Linéarisation Hamiltonien Rétroaction statique Vitesse d'électrode Simulation Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper examines control strategies for electrostatically actuated micro-electro-mechanical systems (MEMS), with the goals of using feasible measurements to eliminate the pull in bifurcation, robustly stabilize and desired operating point in the capactive gap, decrease settling time, and reduce overshoot. We show that input output linearization, passivity based design, and the theory of port controlled Hamiltonian systems lead naturally to static output feedback of device charge. This formalizes and extends previously reported results from the MEMS literature. Further analysis suggests that significantly improving transient behavior in lightly damped MEMS requires dynamic estimation of electrode velocity. We implement output feedback control using a reduced order nonlinear observor. Simulations predict greatly improved transient behavior, and large reductions in control voltage.
Cet article examine des stratégies de commande pour les systèmes micro-électro-mécaniques électrostatiquement actionnés (MEMS), avec les buts d'employer des mesures faisables pour éliminer la traction dans la bifurcation, robuste stabilise et a désiré le point de fonctionnement dans l'espace capactive, temps de stabilisation de diminution, et réduit dépassent. Nous prouvons que l'entrée a produit la linéarisation, conception basée par passivité, et la théorie de systèmes hamiltoniens commandés gauches mènent naturellement à la rétroaction statique de rendement de la charge de dispositif. Ceci formalise et prolonge des résultats précédemment rapportés de la littérature de MEMS. Davantage d'analyse suggère que cela de manière significative l'amélioration du comportement passager dans MEMS légèrement atténué exige l'évaluation dynamique de la vitesse d'électrode. Nous mettons en application la commande de rétroaction de rendement en utilisant un observor non-linéaire réduit d'ordre. Les simulations prévoient le comportement passager considérablement amélioré, et les grandes réductions de la tension de commande.En ligne : sanjeeva.maithripala@ttu.edu, jordan.berg@ttu.edu, wdayawan@ttu.edu Exemplaires
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Titre : Using Steady Flow Force for Unstable Valve Design: Modeling and Experiments Titre original : Employer la Force de Flux Stationnaire pour la Conception Instable de Valve : Modelèle et Expériences Type de document : texte imprimé Auteurs : Yuan, Quinghui, Auteur ; Li, Perry Y., Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 451-462 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Electrohydraulic valves Unstable Damping length Steady flow force Viscosity Non-metering flux Computational fluid dynamics (CCD) Spool agility Valves électrohydrauliques instables Atténuation de la longueur Force stationnaire Viscosité dynamique liquide informatique Non-régulateuse Agilité bobine Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In single stage electrohydraulic valves, solenoid actuators are usually used to stroke the main spools directly. They are cheaper and more reliable than multistage valves. Their use, however, is restricted to low bandwidth and flow rate applications due to the limitation of the solenoid actuators. Our research focuses on alleviating the need for large and expensive solenoids in single stage valves by advantageously using fluid flow forces. For example, in a previous paper, we proposed to improve spool agility by inducting unstable transient flow forces by the use of negative damping lenghts. In the present paper, how study flow forces can be manipulated to improve spool agility is examined through fundamental momentum analysis, CFD analysis, and experimental studies. Particulary, it is found that two often ignored components_viscosity effect and non-metering momentum flux have strong influence on steady flow force, whereas for negative damping lengths, viscosity has the tendency to reduce steady flow forces. Also, by slightly modifying the non-metering port geometry, the non-metering flux can also be manipulated to reduce steady flow force. Therefore, both transient and steady flw forces can be used to improve the agility of single stage electrohydraulic valves. Experimental results confirm the contributions of both transient and steady flow force in improving spool agility.
Dans des valves électrohydrauliques d'étape simple, des déclencheurs de solénoïde sont habituellement utilisés pour frotter les bobines principales directement. Ils sont meilleur marché et plus fiables que les valves à plusieurs étages. Leur utilisation, cependant, est limitée à la basse largeur de bande et aux applications de débit dues à la limitation des déclencheurs de solénoïde. Nos foyers de recherches sur alléger le besoin de grands et chers solénoïdes dans des valves simples d'étape en employant avantageusement les forces de flux de fluide. Par exemple, dans un papier précédent, nous avons proposé d'améliorer l'agilité de bobine en installant les forces instables d'écouement transitoire par l'utilisation des lenghts d'atténuation négatifs. Dans le papier actuel, comment des forces d'écoulement d'étude peuvent être manoeuvrées pour s'améliorer l'agilité de bobine est examinée par l'analyse fondamentale d'élan, l'analyse de CFD, et les études expérimentales. Particulary, on le constate que l'effet souvent ignoré du components_viscosity deux et le flux non-régulateur d'élan ont l'influence forte sur la force de flux stationnaire, tandis que pour le négatif atténuant des longueurs, la viscosité a la tendance de réduire des forces de flux stationnaire. En outre, en modifiant légèrement la géométrie gauche non-régulateuse, le flux non-régulateur peut également être manoeuvré pour réduire la force de flux stationnaire. Par conséquent, des forces passagères et régulières de flw peuvent être employées pour améliorer l'agilité des valves électrohydrauliques d'étape simple. Les résultats expérimentaux confirment les contributions de la force de flux passager et stationnaire en améliorant l'agilité de bobine.En ligne : pli@me.umn.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 451-462 p.[article] Using Steady Flow Force for Unstable Valve Design: Modeling and Experiments = Employer la Force de Flux Stationnaire pour la Conception Instable de Valve : Modelèle et Expériences [texte imprimé] / Yuan, Quinghui, Auteur ; Li, Perry Y., Auteur . - 2006 . - 451-462 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 451-462 p.
Mots-clés : Electrohydraulic valves Unstable Damping length Steady flow force Viscosity Non-metering flux Computational fluid dynamics (CCD) Spool agility Valves électrohydrauliques instables Atténuation de la longueur Force stationnaire Viscosité dynamique liquide informatique Non-régulateuse Agilité bobine Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In single stage electrohydraulic valves, solenoid actuators are usually used to stroke the main spools directly. They are cheaper and more reliable than multistage valves. Their use, however, is restricted to low bandwidth and flow rate applications due to the limitation of the solenoid actuators. Our research focuses on alleviating the need for large and expensive solenoids in single stage valves by advantageously using fluid flow forces. For example, in a previous paper, we proposed to improve spool agility by inducting unstable transient flow forces by the use of negative damping lenghts. In the present paper, how study flow forces can be manipulated to improve spool agility is examined through fundamental momentum analysis, CFD analysis, and experimental studies. Particulary, it is found that two often ignored components_viscosity effect and non-metering momentum flux have strong influence on steady flow force, whereas for negative damping lengths, viscosity has the tendency to reduce steady flow forces. Also, by slightly modifying the non-metering port geometry, the non-metering flux can also be manipulated to reduce steady flow force. Therefore, both transient and steady flw forces can be used to improve the agility of single stage electrohydraulic valves. Experimental results confirm the contributions of both transient and steady flow force in improving spool agility.
Dans des valves électrohydrauliques d'étape simple, des déclencheurs de solénoïde sont habituellement utilisés pour frotter les bobines principales directement. Ils sont meilleur marché et plus fiables que les valves à plusieurs étages. Leur utilisation, cependant, est limitée à la basse largeur de bande et aux applications de débit dues à la limitation des déclencheurs de solénoïde. Nos foyers de recherches sur alléger le besoin de grands et chers solénoïdes dans des valves simples d'étape en employant avantageusement les forces de flux de fluide. Par exemple, dans un papier précédent, nous avons proposé d'améliorer l'agilité de bobine en installant les forces instables d'écouement transitoire par l'utilisation des lenghts d'atténuation négatifs. Dans le papier actuel, comment des forces d'écoulement d'étude peuvent être manoeuvrées pour s'améliorer l'agilité de bobine est examinée par l'analyse fondamentale d'élan, l'analyse de CFD, et les études expérimentales. Particulary, on le constate que l'effet souvent ignoré du components_viscosity deux et le flux non-régulateur d'élan ont l'influence forte sur la force de flux stationnaire, tandis que pour le négatif atténuant des longueurs, la viscosité a la tendance de réduire des forces de flux stationnaire. En outre, en modifiant légèrement la géométrie gauche non-régulateuse, le flux non-régulateur peut également être manoeuvré pour réduire la force de flux stationnaire. Par conséquent, des forces passagères et régulières de flw peuvent être employées pour améliorer l'agilité des valves électrohydrauliques d'étape simple. Les résultats expérimentaux confirment les contributions de la force de flux passager et stationnaire en améliorant l'agilité de bobine.En ligne : pli@me.umn.edu Exemplaires
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Titre : Impact Isolation Limiting Performance Analysis for Three-Component Models Titre original : Isolement d'Impact Limitant l'Analyse d'Exécution pour des Modèles de Trois-Composant Type de document : texte imprimé Auteurs : Balandin, Dmitry V., Auteur ; Bolotnik, Nikolai N., Auteur ; Pilkey, Walter D. ; Purtsezov, Sergey V. Année de publication : 2006 Article en page(s) : 463-471 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Véhicule de transport Analyse mérite Isolement Commande optimale Système trois composants deux auxiliaire Index. décimale : 620.1/389 Résumé : For the crashworthiness analysis of transport vehicles a three component system that consists of a base, a container, and an object to be protected, connected by shock isolators, can be utilized as a model. An approach for a limiting performance analysis of shock isolation for such a model is proposed. This approach involves the reduction of the optimal control problem for the three component system to an auxiliary optimal control problem for a two component system. A detailed description of the technique for the determination of the absolute minimum of the performance index and construction of the optimal control is presented. A proposition that provides a mathematical substantiation for this technisue is stated and proven. Example problems included in the paper demonstrate the effectiveness of the proposed technique.
Pour l'analyse de mérite d'accident des véhicules de transport un système de trois composants qui se compose d'une base, d'un récipient, et d'un objet à protéger, s'est relié par des isolants de choc, peut ser d'un modèle. On propose une approche pour une analyse d'exécution limiteuse de l'isolement de choc pour un tel modèle. Cette approche comporte la réduction du problème de commande optimale pour le système de trois composants à un problème de commande optimale auxiliaire pour un système de deux composants. Une description détaillée de la technique pour la détermination du minimum absolu de l'index d'exécution et de la construction de la commande optimale est présentée. Une proposition qui fournit une justification mathématique pour cette technique est énoncée et prouvée. Les problèmes d'exemple inclus dans le papier démontrent l'efficacité de la technique proposée.En ligne : balandin@pmk.unn.runnet.ru, bolotnik@ipmnet.ru, wdp@virginia.edu, pusv@virginia. [...]
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 463-471 p.[article] Impact Isolation Limiting Performance Analysis for Three-Component Models = Isolement d'Impact Limitant l'Analyse d'Exécution pour des Modèles de Trois-Composant [texte imprimé] / Balandin, Dmitry V., Auteur ; Bolotnik, Nikolai N., Auteur ; Pilkey, Walter D. ; Purtsezov, Sergey V. . - 2006 . - 463-471 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 463-471 p.
Mots-clés : Véhicule de transport Analyse mérite Isolement Commande optimale Système trois composants deux auxiliaire Index. décimale : 620.1/389 Résumé : For the crashworthiness analysis of transport vehicles a three component system that consists of a base, a container, and an object to be protected, connected by shock isolators, can be utilized as a model. An approach for a limiting performance analysis of shock isolation for such a model is proposed. This approach involves the reduction of the optimal control problem for the three component system to an auxiliary optimal control problem for a two component system. A detailed description of the technique for the determination of the absolute minimum of the performance index and construction of the optimal control is presented. A proposition that provides a mathematical substantiation for this technisue is stated and proven. Example problems included in the paper demonstrate the effectiveness of the proposed technique.
Pour l'analyse de mérite d'accident des véhicules de transport un système de trois composants qui se compose d'une base, d'un récipient, et d'un objet à protéger, s'est relié par des isolants de choc, peut ser d'un modèle. On propose une approche pour une analyse d'exécution limiteuse de l'isolement de choc pour un tel modèle. Cette approche comporte la réduction du problème de commande optimale pour le système de trois composants à un problème de commande optimale auxiliaire pour un système de deux composants. Une description détaillée de la technique pour la détermination du minimum absolu de l'index d'exécution et de la construction de la commande optimale est présentée. Une proposition qui fournit une justification mathématique pour cette technique est énoncée et prouvée. Les problèmes d'exemple inclus dans le papier démontrent l'efficacité de la technique proposée.En ligne : balandin@pmk.unn.runnet.ru, bolotnik@ipmnet.ru, wdp@virginia.edu, pusv@virginia. [...] Exemplaires
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Titre : Automatic Loop Shaping of Structured Controllers Satisfying QFT Performance Titre original : Formation Automatique de Boucle des Contrôleurs Structurés Satisfaisant l'Exécution de QFT Type de document : texte imprimé Auteurs : Yaniv, O., Auteur ; Mark Nagurka, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 472-477 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Automatic loop shaping Robust control QFT Linear feedback systems Formation automatique de boucle Commande robuste Systèmes linéaires rétroaction Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper presents a robust noniterative algorithm for the design of controllers of a given structure satisfying frequency dependent sensitivity specifications. The method is well suited for automatic loop shaping, particullary in the context of quantitative feedback theory (QFT), and offers several advantages, including (i) it can be applied to unstructured uncertain plants, be they stable, unstable or nonminimum phase, (ii) it can be used to design a satisfactory controller of a given structure for plants which are typically difficult to control, such as highly underdamped plants, and (iii) it is suited for design problems incorporating hard restrictions such a bounds on the high frequency gain or damping of a notch filter. It is assumed that the designer has some idea of the controller structure appropriate for the loop shaping problem.
Cet article présente un algorithme noniterative robuste pour la conception des contrôleurs des caractéristiques dépendantes satisfaisantes données d'une sensibilité de fréquence de structure. La méthode approprié bien à la boucle automatique formant, particullary dans le contexte de la théorie quantitative de rétroaction (QFT), et des offres plusieurs avantages, y compris (i) elle peut être appliquée aux usines incertaines non structurées, soit phase elles stables, instable ou de nonminimum, (ii) elle peut être employée pour concevoir un contrôleur satisfaisant d'une structure donnée pour les usines il est en général difficile commander que, comme fortement underdamped des usines, et (iii) elle approprié aux problèmes de conception incorporant des restrictions dures un tel des limites sur le gain ou l'atténuation à haute fréquence d'un filtre d'entaille. On le suppose que le concepteur a une certaine idée de la structure de contrôleur appropriée pour la boucle formant le problème.En ligne : yaniv@eng.tau.ac.il, mark.nagurka@marquette.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 472-477 p.[article] Automatic Loop Shaping of Structured Controllers Satisfying QFT Performance = Formation Automatique de Boucle des Contrôleurs Structurés Satisfaisant l'Exécution de QFT [texte imprimé] / Yaniv, O., Auteur ; Mark Nagurka, Auteur . - 2006 . - 472-477 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Automatic loop shaping Robust control QFT Linear feedback systems Formation automatique de boucle Commande robuste Systèmes linéaires rétroaction Index. décimale : 620.1/389 Résumé : This paper presents a robust noniterative algorithm for the design of controllers of a given structure satisfying frequency dependent sensitivity specifications. The method is well suited for automatic loop shaping, particullary in the context of quantitative feedback theory (QFT), and offers several advantages, including (i) it can be applied to unstructured uncertain plants, be they stable, unstable or nonminimum phase, (ii) it can be used to design a satisfactory controller of a given structure for plants which are typically difficult to control, such as highly underdamped plants, and (iii) it is suited for design problems incorporating hard restrictions such a bounds on the high frequency gain or damping of a notch filter. It is assumed that the designer has some idea of the controller structure appropriate for the loop shaping problem.
Cet article présente un algorithme noniterative robuste pour la conception des contrôleurs des caractéristiques dépendantes satisfaisantes données d'une sensibilité de fréquence de structure. La méthode approprié bien à la boucle automatique formant, particullary dans le contexte de la théorie quantitative de rétroaction (QFT), et des offres plusieurs avantages, y compris (i) elle peut être appliquée aux usines incertaines non structurées, soit phase elles stables, instable ou de nonminimum, (ii) elle peut être employée pour concevoir un contrôleur satisfaisant d'une structure donnée pour les usines il est en général difficile commander que, comme fortement underdamped des usines, et (iii) elle approprié aux problèmes de conception incorporant des restrictions dures un tel des limites sur le gain ou l'atténuation à haute fréquence d'un filtre d'entaille. On le suppose que le concepteur a une certaine idée de la structure de contrôleur appropriée pour la boucle formant le problème.En ligne : yaniv@eng.tau.ac.il, mark.nagurka@marquette.edu Exemplaires
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Titre : Adaptive H∞ Control Using Backstepping Design and Neural Networks Titre original : Commande Adaptative de H∞ en Utilisant la Conception de Backstepping et les Réseaux Neurologiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Niu, Yugang, Auteur ; Lam, James, Auteur ; Wang, Xingyu ; Ho, Daniel W. C. Année de publication : 2006 Article en page(s) : 478-485 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Nonlinear systems Neural network Backstepping Systèmes non-linéaires Réseau neurologique Progression arrière Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In this paper, the adaptive H∞ control problem based on the neural network technique is studied for a class of strict feedback nonlinear systems with mismatching nonlinear uncertainties that may not be linearly parametrized. By combining the backstepping technique with H∞ control design, an adaptive neural controller is synthetized to attenuate the effect of approximation error and guarantee an H∞ tracking performance for the closed loop system. In this work, the structural property of the system is utilized to synthetize the controller such that a singularity problem of the controller usually encountered in feedback linearization design is avoided. A numerical simulation illustrating the H∞ control performance of the closed loop system is provided.
En cet article, le problème adaptatif de commande de H∞ basé sur la technique de réseau neurologique est étudié pour une classe des systèmes non-linéaires de rétroaction stricte avec mal adapter les incertitudes non-linéaires qui peuvent ne pas être linéairement parametrized. En combinant la technique backstepping avec H∞ commandez la conception, un contrôleur neural adaptatif est synthétisé pour atténuer l'effet de l'erreur d'approximation et pour garantir une exécution de cheminement de H∞ pour le système de boucle bloquée. Dans ce travail, la propriété structurale du système est utilisée pour synthétiser le contrôleur tels qu'un problème de singularité du contrôleur habituellement produit dans la conception de linéarisation de rétroaction est évité. Une simulation numérique illustrant l'exécution de commande de H∞ du système de boucle bloquée est fournie.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 478-485 p.[article] Adaptive H∞ Control Using Backstepping Design and Neural Networks = Commande Adaptative de H∞ en Utilisant la Conception de Backstepping et les Réseaux Neurologiques [texte imprimé] / Niu, Yugang, Auteur ; Lam, James, Auteur ; Wang, Xingyu ; Ho, Daniel W. C. . - 2006 . - 478-485 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
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Mots-clés : Nonlinear systems Neural network Backstepping Systèmes non-linéaires Réseau neurologique Progression arrière Index. décimale : 620.1/389 Résumé : In this paper, the adaptive H∞ control problem based on the neural network technique is studied for a class of strict feedback nonlinear systems with mismatching nonlinear uncertainties that may not be linearly parametrized. By combining the backstepping technique with H∞ control design, an adaptive neural controller is synthetized to attenuate the effect of approximation error and guarantee an H∞ tracking performance for the closed loop system. In this work, the structural property of the system is utilized to synthetize the controller such that a singularity problem of the controller usually encountered in feedback linearization design is avoided. A numerical simulation illustrating the H∞ control performance of the closed loop system is provided.
En cet article, le problème adaptatif de commande de H∞ basé sur la technique de réseau neurologique est étudié pour une classe des systèmes non-linéaires de rétroaction stricte avec mal adapter les incertitudes non-linéaires qui peuvent ne pas être linéairement parametrized. En combinant la technique backstepping avec H∞ commandez la conception, un contrôleur neural adaptatif est synthétisé pour atténuer l'effet de l'erreur d'approximation et pour garantir une exécution de cheminement de H∞ pour le système de boucle bloquée. Dans ce travail, la propriété structurale du système est utilisée pour synthétiser le contrôleur tels qu'un problème de singularité du contrôleur habituellement produit dans la conception de linéarisation de rétroaction est évité. Une simulation numérique illustrant l'exécution de commande de H∞ du système de boucle bloquée est fournie.Exemplaires
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Titre : Model Reduction of Large Scale Discrete Plants with Specified Frequency Domain Balanced Structure Structure Titre original : La Réduction Modèle de Grand-Mesurent les Usines Discrètes avec la Structure Indiquée de Structure Equilibrée par Domaine de Fréquence Type de document : texte imprimé Auteurs : Zadegan, Abbas H., Auteur ; Zilouchian, Ali, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 486-498 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Model reduction Control system Large scale systems Frequency domain Réduction modèle Système de commande Systèmes à grande échelle Domaine fréquence Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A new model reduction technique for linear time invariant systems is proposed. A new method that reduces the order of large scale systems by integrating singular perturbation with specified frequency domain balanced structure is proposed. Considering a frequency range at which the system actually operates guarantees a good approximation of the original full order model. Simulation experiments for model reduction of several large-scale systems demonstrate the effectiveness of the proposed technique.
On propose une nouvelle technique modèle de réduction pour les systèmes invariables de temps linéaire. On propose une nouvelle méthode qui réduit l'ordre des systèmes à grande échelle en intégrant la perturbation singulière avec la structure équilibrée par domaine indiquée de fréquence. Vu une gamme de fréquence à laquelle le système actionne réellement des garanties une bonne approximation du plein modèle original d'ordre. Les expériences de simulation pour la réduction modèle de plusieurs systèmes à grande échelle démontrent l'efficacité de la technique proposée.En ligne : zilouchian@fau.edu, zilouchian@fiu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 486-498 p.[article] Model Reduction of Large Scale Discrete Plants with Specified Frequency Domain Balanced Structure Structure = La Réduction Modèle de Grand-Mesurent les Usines Discrètes avec la Structure Indiquée de Structure Equilibrée par Domaine de Fréquence [texte imprimé] / Zadegan, Abbas H., Auteur ; Zilouchian, Ali, Auteur . - 2006 . - 486-498 p.
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Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 486-498 p.
Mots-clés : Model reduction Control system Large scale systems Frequency domain Réduction modèle Système de commande Systèmes à grande échelle Domaine fréquence Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A new model reduction technique for linear time invariant systems is proposed. A new method that reduces the order of large scale systems by integrating singular perturbation with specified frequency domain balanced structure is proposed. Considering a frequency range at which the system actually operates guarantees a good approximation of the original full order model. Simulation experiments for model reduction of several large-scale systems demonstrate the effectiveness of the proposed technique.
On propose une nouvelle technique modèle de réduction pour les systèmes invariables de temps linéaire. On propose une nouvelle méthode qui réduit l'ordre des systèmes à grande échelle en intégrant la perturbation singulière avec la structure équilibrée par domaine indiquée de fréquence. Vu une gamme de fréquence à laquelle le système actionne réellement des garanties une bonne approximation du plein modèle original d'ordre. Les expériences de simulation pour la réduction modèle de plusieurs systèmes à grande échelle démontrent l'efficacité de la technique proposée.En ligne : zilouchian@fau.edu, zilouchian@fiu.edu Exemplaires
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Titre : Sliding-Mode Observer as a Time-Variant Estimator for Control of Pneumatic Systems Titre original : Glissement de l'Observateur de Mode comme Estimateur de Temps-Variante pour la Commande des Systèmes Pneumatiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Bigras, Pascal, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 499-502 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Pneumatic systems Identification Sliding mode observer Feedback linearization Systèmes pneumatiques Glissement de l'observateur Linéarisation rétroaction Index. décimale : 620.1/389 Résumé : The force and position of pneumatic actuators are difficult to control, since their nonlinear model includes unknown variables such as temperature and the discharge cohefficient. This paper presents a specific sliding mode observer to estimate these unknown time variant quantities. The stability of the estimation error is studied, and real time results show that the proposed approach combined with a feedback linearization controller performs better than a standard sliding mode controller.
Il est difficile commander la force et la position des déclencheurs pneumatiques, puisque leur modèle non-linéaire inclut des variables inconnues telles que la température et la décharge cohefficient. Cet article présente un observateur coulissant spécifique de mode pour estimer ces quantités inconnues de variante de temps. La stabilité de l'erreur d'évaluation est étudiée, et les résultats en temps réel prouvent que l'approche proposée combinée avec un contrôleur de linéarisation de rétroaction exécute mieux qu'un contrôleur de mode coulissant standard.En ligne : pascal.bigras@etsmtl.ca
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 499-502 p.[article] Sliding-Mode Observer as a Time-Variant Estimator for Control of Pneumatic Systems = Glissement de l'Observateur de Mode comme Estimateur de Temps-Variante pour la Commande des Systèmes Pneumatiques [texte imprimé] / Bigras, Pascal, Auteur . - 2006 . - 499-502 p.
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in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 499-502 p.
Mots-clés : Pneumatic systems Identification Sliding mode observer Feedback linearization Systèmes pneumatiques Glissement de l'observateur Linéarisation rétroaction Index. décimale : 620.1/389 Résumé : The force and position of pneumatic actuators are difficult to control, since their nonlinear model includes unknown variables such as temperature and the discharge cohefficient. This paper presents a specific sliding mode observer to estimate these unknown time variant quantities. The stability of the estimation error is studied, and real time results show that the proposed approach combined with a feedback linearization controller performs better than a standard sliding mode controller.
Il est difficile commander la force et la position des déclencheurs pneumatiques, puisque leur modèle non-linéaire inclut des variables inconnues telles que la température et la décharge cohefficient. Cet article présente un observateur coulissant spécifique de mode pour estimer ces quantités inconnues de variante de temps. La stabilité de l'erreur d'évaluation est étudiée, et les résultats en temps réel prouvent que l'approche proposée combinée avec un contrôleur de linéarisation de rétroaction exécute mieux qu'un contrôleur de mode coulissant standard.En ligne : pascal.bigras@etsmtl.ca Exemplaires
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Titre : Modal Approximation of Distributed Dynamics for a Hydraulic Transmission LIne with Pressure Input-Flow Rate Output Causality Titre original : L'Approximation Modale de la Dynamique Distribuée pour une ligne Hydraulique de Transmission avec de la Pression Entrée-Coulent Causalité de Rendement de Taux Type de document : texte imprimé Auteurs : Ayalew, Beshahwired, Auteur ; Kulakowski, Bohdan T., Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 503-507 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Techniques modales d'approximation Accumulateurs hydrauliques Frottement Circuit hydraulique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Based on analytical results obtained in the frequency domain, modal approximation techniques are employed to derive transfert function and state space models applicable to a pressure input-flow rate output causality case of a transmission line. The causality case considered here arises while modeling short connection lines to hydraulic accumulators. However, the modal approximation results presented apply also to order cases where the linear friction model is considered applicable. It is highlighted that the results presented can reduce the overall order of the hydraulic system model containing the transmission line being considered.
Basé sur des résultats analytiques obtenus en domaine de fréquence, des techniques modales d'approximation sont utilisées pour dériver la fonction de transfert et les modèles de l'espace d'état applicables à une pression entrée-coulent cas de causalité de rendement de taux d'une ligne de transmission. Le cas de causalité considéré ici se présente tout en modelant le raccordement court raye aux accumulateurs hydrauliques. Cependant, les résultats modaux d'approximation présentés s'appliquent également aux cas d'ordre où le modèle linéaire de frottement est considéré applicable. On l'accentue que les résultats présentés peuvent réduire l'ordre global du modèle de circuit hydraulique contenant la ligne de transmission étant considérée.En ligne : beshah@psu.edu, btk1@psu.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 503-507 p.[article] Modal Approximation of Distributed Dynamics for a Hydraulic Transmission LIne with Pressure Input-Flow Rate Output Causality = L'Approximation Modale de la Dynamique Distribuée pour une ligne Hydraulique de Transmission avec de la Pression Entrée-Coulent Causalité de Rendement de Taux [texte imprimé] / Ayalew, Beshahwired, Auteur ; Kulakowski, Bohdan T., Auteur . - 2006 . - 503-507 p.
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Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 503-507 p.
Mots-clés : Techniques modales d'approximation Accumulateurs hydrauliques Frottement Circuit hydraulique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Based on analytical results obtained in the frequency domain, modal approximation techniques are employed to derive transfert function and state space models applicable to a pressure input-flow rate output causality case of a transmission line. The causality case considered here arises while modeling short connection lines to hydraulic accumulators. However, the modal approximation results presented apply also to order cases where the linear friction model is considered applicable. It is highlighted that the results presented can reduce the overall order of the hydraulic system model containing the transmission line being considered.
Basé sur des résultats analytiques obtenus en domaine de fréquence, des techniques modales d'approximation sont utilisées pour dériver la fonction de transfert et les modèles de l'espace d'état applicables à une pression entrée-coulent cas de causalité de rendement de taux d'une ligne de transmission. Le cas de causalité considéré ici se présente tout en modelant le raccordement court raye aux accumulateurs hydrauliques. Cependant, les résultats modaux d'approximation présentés s'appliquent également aux cas d'ordre où le modèle linéaire de frottement est considéré applicable. On l'accentue que les résultats présentés peuvent réduire l'ordre global du modèle de circuit hydraulique contenant la ligne de transmission étant considérée.En ligne : beshah@psu.edu, btk1@psu.edu Exemplaires
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Titre : Disk Wobble Control in Optical Disk Drives Titre original : Commande d'Oscillation de Disque dans les Unités de Disques Optiques Type de document : texte imprimé Auteurs : Liu, Jieng-Jang, Auteur ; Yang, Yee-Pien, Auteur Année de publication : 2006 Article en page(s) : 508-514 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Disque optique Méthodes périodiques Algorithmes adaptifs Commande adaptive Filtre de prélèvement fréquence Identification harmonique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Focusing errorsin optical disk drives comprise significant periodic components and an eventful dc content. The dc component is not explicitly taken into account in many periodic compensation metrhods. This paper investigates the design of adaptive feedforward cancellation (AFC) and frequency adaptive control technique (FACT) algorithms for periodic components as well as dc disturbance compensation. Both algorithms are applied as a plug-in module to an optical disk drive for demonstrating their facility in the reduction of focusing errors. By making good use of frequency sampling filter (FSF), the real time harmonic identification can be fulfilled in FACT method for various playing speeds. Analysis and experimental results show that FACT has better properties than AFC in terms of dc cancellation and harmonic independence. It is also shown that AFC fails when both the dc content and harmonics are compensated simultaneously.
Les unités de disques optiques se focalisantes d'errorsin comportent des composants périodiques significatifs et un contenu mouvementé de C.C. Le composant de C.C n'est pas explicitement pris en considération dans beaucoup de methodes périodiques de compensation. Cet article étudie la conception des algorithmes adaptatifs de l'annulation de feedforward (AFC) et de la technique de commande adaptative de fréquence (FAIT) pour les composants périodiques aussi bien que la compensation de perturbation de C.C. Les deux algorithmes sont appliqués comme module embrochable à une unité de disques optique pour démontrer leur dextérité dans la réduction d'erreurs se focalisantes. Par la fabrication de la bonne utilisation du filtre de prélèvement de fréquence (FSF), l'identification harmonique en temps réel peut être en fait méthode accomplie pour différentes vitesses de jeu. L'analyse et les résultats expérimentaux prouvent que le FAIT a de meilleures propriétés qu'afc en termes d'annulation de C.C et indépendance harmonique. On lui montre également qu'afc échoue quand le contenu et des harmoniques de C.C est compensé simultanément.En ligne : jjliu@ntu.edu.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 508-514 p.[article] Disk Wobble Control in Optical Disk Drives = Commande d'Oscillation de Disque dans les Unités de Disques Optiques [texte imprimé] / Liu, Jieng-Jang, Auteur ; Yang, Yee-Pien, Auteur . - 2006 . - 508-514 p.
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in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 508-514 p.
Mots-clés : Disque optique Méthodes périodiques Algorithmes adaptifs Commande adaptive Filtre de prélèvement fréquence Identification harmonique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : Focusing errorsin optical disk drives comprise significant periodic components and an eventful dc content. The dc component is not explicitly taken into account in many periodic compensation metrhods. This paper investigates the design of adaptive feedforward cancellation (AFC) and frequency adaptive control technique (FACT) algorithms for periodic components as well as dc disturbance compensation. Both algorithms are applied as a plug-in module to an optical disk drive for demonstrating their facility in the reduction of focusing errors. By making good use of frequency sampling filter (FSF), the real time harmonic identification can be fulfilled in FACT method for various playing speeds. Analysis and experimental results show that FACT has better properties than AFC in terms of dc cancellation and harmonic independence. It is also shown that AFC fails when both the dc content and harmonics are compensated simultaneously.
Les unités de disques optiques se focalisantes d'errorsin comportent des composants périodiques significatifs et un contenu mouvementé de C.C. Le composant de C.C n'est pas explicitement pris en considération dans beaucoup de methodes périodiques de compensation. Cet article étudie la conception des algorithmes adaptatifs de l'annulation de feedforward (AFC) et de la technique de commande adaptative de fréquence (FAIT) pour les composants périodiques aussi bien que la compensation de perturbation de C.C. Les deux algorithmes sont appliqués comme module embrochable à une unité de disques optique pour démontrer leur dextérité dans la réduction d'erreurs se focalisantes. Par la fabrication de la bonne utilisation du filtre de prélèvement de fréquence (FSF), l'identification harmonique en temps réel peut être en fait méthode accomplie pour différentes vitesses de jeu. L'analyse et les résultats expérimentaux prouvent que le FAIT a de meilleures propriétés qu'afc en termes d'annulation de C.C et indépendance harmonique. On lui montre également qu'afc échoue quand le contenu et des harmoniques de C.C est compensé simultanément.En ligne : jjliu@ntu.edu.tw Exemplaires
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Titre : Modal simulation and Testing of a Micro-Manipulator Titre original : Simulation et Essai Modaux d'un Micromanipulateur Type de document : texte imprimé Auteurs : Lai, Yongjun, Auteur ; Kujath, Marek, Auteur ; Hubbard, Ted Année de publication : 2006 Article en page(s) : 515-519 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Manipulateur micro-usiné Liberté cinétique Déclancheur thermique Simulation numérique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A micro-machined manipulator with three kinematic degrees of freedom (DOF): x, y, and ɕ is presented. The manipulator is driven by three thermal actuators. A six DOF discrete spring-mass model of the compliant mechanism is developed which manifests the dynamic properties of the device. Numerical simulations are compared with experimental results.
Un manipulateur micro-usiné avec trois degrés de liberté cinématiques (DOF) : x, y, et ɕ est présenté. Le manipulateur est conduit par trois déclencheurs thermiques. On développe un modèle discret de la ressort-masse de six DOF du mécanisme conforme qui manifeste les propriétés dynamiques du dispositif. Des simulations numériques sont comparées aux résultats expérimentaux.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 515-519 p.[article] Modal simulation and Testing of a Micro-Manipulator = Simulation et Essai Modaux d'un Micromanipulateur [texte imprimé] / Lai, Yongjun, Auteur ; Kujath, Marek, Auteur ; Hubbard, Ted . - 2006 . - 515-519 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 515-519 p.
Mots-clés : Manipulateur micro-usiné Liberté cinétique Déclancheur thermique Simulation numérique Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A micro-machined manipulator with three kinematic degrees of freedom (DOF): x, y, and ɕ is presented. The manipulator is driven by three thermal actuators. A six DOF discrete spring-mass model of the compliant mechanism is developed which manifests the dynamic properties of the device. Numerical simulations are compared with experimental results.
Un manipulateur micro-usiné avec trois degrés de liberté cinématiques (DOF) : x, y, et ɕ est présenté. Le manipulateur est conduit par trois déclencheurs thermiques. On développe un modèle discret de la ressort-masse de six DOF du mécanisme conforme qui manifeste les propriétés dynamiques du dispositif. Des simulations numériques sont comparées aux résultats expérimentaux.Exemplaires
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Titre : Robust Adaptive Control Scheme for Discrete-Time System with Actuator Failures Titre original : Arrangement Robuste de Commande Adaptative pour le Système Discret de Temps avec des Echecs de Déclencheur Type de document : texte imprimé Auteurs : Fei, Juntao, Auteur ; Chen, Shuhao, Auteur ; Tao, Gang ; Joshi, Suresh M. Année de publication : 2006 Article en page(s) : 520-526 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande adaptive Rétroaction Déclancheurs superflux Controleur Stabilité Modèle dynamique de Boing 747 Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A robust adaptive control approach using output feedback for output tracking is developed for discrete time linear time invariant systems with uncertain failures of redundant actuators in the presence of the unmodeled dynamics and bounded output disturbance. Such actuator failures are characterized by some unknown inputs stuck at some unknown fixed values at unknown time instants. Technical issues such as plant model output matching, adaptive controller structure, adaptive parameter update laws, stability and tracking analysis, and robustness of system performance are solved for the discrete time adaptive actuator failure compensation problem. A case study is conducted for adaptive compensation of rudder servomechanism failures of a Boing 747 dynamic model presented in discrete time, verifying the desired adaptive system performance in the presence of uncertain actuator failures.
Une approche robuste de commande adaptative employant la rétroaction de rendement pour le cheminement de rendement est développée pendant le temps linéaire de temps discret les systèmes qu'invariables avec des échecs incertains des déclencheurs superflus en présence du unmodeled la dynamique et ont bondi la perturbation de rendement. De tels échecs de déclencheur sont caractérisés par quelques entrées inconnues coincées à quelques valeurs fixes inconnues aux instants inconnus de temps. Les issues techniques telles que l'usine modèlent la structure assortie et adaptative de rendement de contrôleur, lois adaptatives de mise à jour de paramètre, stabilité et dépistant l'analyse, et la robustesse de l'exécution de système sont résolues pour le problème adaptatif de compensation d'échec de déclencheur de temps discret. Une étude de cas est conduite pour la compensation adaptative des échecs de servomécanisme de gouvernail de direction d'un modèle dynamique de Boing 747 présenté dans le temps discret, vérifiant l'exécution adaptative désirée de système en présence des échecs incertains de déclencheur.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 520-526 p.[article] Robust Adaptive Control Scheme for Discrete-Time System with Actuator Failures = Arrangement Robuste de Commande Adaptative pour le Système Discret de Temps avec des Echecs de Déclencheur [texte imprimé] / Fei, Juntao, Auteur ; Chen, Shuhao, Auteur ; Tao, Gang ; Joshi, Suresh M. . - 2006 . - 520-526 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 3 (Septembre 2005) . - 520-526 p.
Mots-clés : Commande adaptive Rétroaction Déclancheurs superflux Controleur Stabilité Modèle dynamique de Boing 747 Index. décimale : 620.1/389 Résumé : A robust adaptive control approach using output feedback for output tracking is developed for discrete time linear time invariant systems with uncertain failures of redundant actuators in the presence of the unmodeled dynamics and bounded output disturbance. Such actuator failures are characterized by some unknown inputs stuck at some unknown fixed values at unknown time instants. Technical issues such as plant model output matching, adaptive controller structure, adaptive parameter update laws, stability and tracking analysis, and robustness of system performance are solved for the discrete time adaptive actuator failure compensation problem. A case study is conducted for adaptive compensation of rudder servomechanism failures of a Boing 747 dynamic model presented in discrete time, verifying the desired adaptive system performance in the presence of uncertain actuator failures.
Une approche robuste de commande adaptative employant la rétroaction de rendement pour le cheminement de rendement est développée pendant le temps linéaire de temps discret les systèmes qu'invariables avec des échecs incertains des déclencheurs superflus en présence du unmodeled la dynamique et ont bondi la perturbation de rendement. De tels échecs de déclencheur sont caractérisés par quelques entrées inconnues coincées à quelques valeurs fixes inconnues aux instants inconnus de temps. Les issues techniques telles que l'usine modèlent la structure assortie et adaptative de rendement de contrôleur, lois adaptatives de mise à jour de paramètre, stabilité et dépistant l'analyse, et la robustesse de l'exécution de système sont résolues pour le problème adaptatif de compensation d'échec de déclencheur de temps discret. Une étude de cas est conduite pour la compensation adaptative des échecs de servomécanisme de gouvernail de direction d'un modèle dynamique de Boing 747 présenté dans le temps discret, vérifiant l'exécution adaptative désirée de système en présence des échecs incertains de déclencheur.Exemplaires
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