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An Interval Analysis Algorithm for Automated Controller Synthesis in QFT Designs / Nataraj, P. S. V. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 129 N° 3 (Mai 2007) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 3 (Mai 2007) . - 311-321 p. Titre : An Interval Analysis Algorithm for Automated Controller Synthesis in QFT Designs Titre original : Un algorithme d'analyse d'intervalle pour la synthèse automatisée de contrôleur dans des conceptions de QFT Type de document : texte imprimé Auteurs : Nataraj, P. S. V., Auteur ; Tharewal, Sachin, Auteur Article en page(s) : 311-321 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleurs  fixes  Théorie  quantitative  de  rétroaction  Vecteurs Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In this paper, an interval analysis algorithm is proposed for the automatic synthesis of fixed structure controllers in quantitative feedback theory (QFT). The proposed algorithm is tested on several examples and compared with the controller designs given in the QFT literature. Compared to the existing methods for QFT controller synthesis, the proposed algorithm yields considerable improvement in the high frequency gain of the controller in all examples, and improvements in the cutoff frequency of the controller in all but one examples. Notation: [openface R] denotes the field of real numbers, [openface R]n is the vector space of column vectors of length n with real entries. A real closed nonempty interval is a one-dimensional box, i.e., a pair x=[x[underaccent underbar [below] ,[overline x]] consisting of two real numbers x[underaccent underbar [below] and [overline x] with x[underaccent underbar [below] <=[overline x]. The set of all intervals is [openface I][openface R]. A box may be considered as an interval vector x=(x1,...,xn)T with components xk=[x[underaccent underbar [below] k,[overline x]k]. A box x can also be identified as a pair x=[x[underaccent underbar [below] ,[overline x]] consisting of two real column vectors x[underaccent underbar [below] and [overline x] of length n with x[underaccent underbar [below] <=[overline x]. A vector x[is-an-element-of][openface R]n is contained in a box x, i.e., x[is-an-element-of]x iff x[underaccent underbar [below] <=x<=[overline x]. The set of all boxes of dimension n is [openface I][openface R]n. The width of a box x is wid x=[overline x]−x[underaccent underbar [below] . The range of a function f:[openface R]n-->[openface R] over a box x is range(f,x)={f(x)|x[is-an-element-of]x}. A natural interval extension of f on the box x is obtained by replacing in the expression for f, all occurrences of reals xi with intervals xi and all real operations with the corresponding interval operations. The natural interval evaluation of f on x is written as f(x). The interval function f(x) is said to be of convergent of order alpha if wid f(x)−wid{range(f,x)}<=c{wid x}alpha. By the inclusion property of interval arithmetic, range (f,x)[subset, equals]f(x). En cet article, on propose un algorithme d'analyse d'intervalle pour la synthèse automatique des contrôleurs fixes de structure dans la théorie quantitative de rétroaction (QFT). L'algorithme proposé est examiné sur plusieurs exemples et comparé aux conceptions de contrôleur données dans la littérature de QFT. Comparé aux méthodes existantes pour la synthèse de contrôleur de QFT, l'algorithme proposé rapporte l'amélioration considérable du gain à haute fréquence du contrôleur dans tous les exemples, et les améliorations de la fréquence de coupure du contrôleur en tout sauf les exemples un. Notation : [openface R] dénote le champ de vrais nombres, [openface R] n est l'espace de vecteur des vecteurs de colonne de la longueur n avec de vraies entrées. Un vrai intervalle non vide fermé est une boîte unidimensionnelle, c.-à-d., un x= de paire [x [souligné underaccent [ci-dessous], [overline X]] se composant de deux vrais numéros X [souligné underaccent [ci-dessous] et [overline X] avec x [<= underaccent de souligné [ci-dessous] [overline X]. L'ensemble de tous les intervalles est [openface I] [openface R]. Une boîte peut être considérée comme x= de vecteur d'intervalle (x1,…, xn) T avec le xk= de composants [x [souligné underaccent [ci-dessous] k, [overline X] k]. Une boîte X peut également être identifiée comme x= de paire [x [souligné underaccent [ci-dessous], [overline X]] se composant de deux vrais vecteurs de colonne X [souligné underaccent [ci-dessous] et [overline X] de longueur n avec x [<= underaccent de souligné [ci-dessous] [overline X]. Un vecteur X [être-un-élément-de] [openface R] n est contenu dans une boîte X, c.-à-d., IFF X de x [être-un-élément-de] x [<=x<= underaccent de souligné [ci-dessous] [overline X]. L'ensemble de toutes les boîtes de la dimension n est [openface I] [openface R] N. La largeur d'une boîte X est −x de x= de wid [overline X] [souligné underaccent [ci-dessous]. La gamme d'une fonction f : [openface R] n--> [openface R] au-dessus d'une boîte X est la gamme (f, x) = {|x de f (x) [être-un-élément-de] x}. Une prolongation normale d'intervalle de f sur la boîte X est obtenue par le remplacement dans l'expression pour f, toutes les occurrences des reals XI avec des intervalles XI et toutes les vraies opérations avec les opérations correspondantes d'intervalle. L'évaluation normale d'intervalle de f sur x est écrite comme f (x). La fonction f (x) d'intervalle serait du convergent de l'alpha d'ordre si −wid du wid f (x) {gamme (f, x)}alpha de <=c {wid X}. Par la propriété d'inclusion de l'arithmétique d'intervalle, de la gamme (f, x) [sous-ensemble, des égales] f (x). DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Rétroaction (électronique)-- Analyse vectorielle En ligne : Nataraj@ee.iitb.ac.in [article] An Interval Analysis Algorithm for Automated Controller Synthesis in QFT Designs = Un algorithme d'analyse d'intervalle pour la synthèse automatisée de contrôleur dans des conceptions de QFT [texte imprimé] / Nataraj, P. S. V., Auteur ; Tharewal, Sachin, Auteur . - 311-321 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 3 (Mai 2007) . - 311-321 p. Mots-clés : Contrôleurs  fixes  Théorie  quantitative  de  rétroaction  Vecteurs Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In this paper, an interval analysis algorithm is proposed for the automatic synthesis of fixed structure controllers in quantitative feedback theory (QFT). The proposed algorithm is tested on several examples and compared with the controller designs given in the QFT literature. Compared to the existing methods for QFT controller synthesis, the proposed algorithm yields considerable improvement in the high frequency gain of the controller in all examples, and improvements in the cutoff frequency of the controller in all but one examples. Notation: [openface R] denotes the field of real numbers, [openface R]n is the vector space of column vectors of length n with real entries. A real closed nonempty interval is a one-dimensional box, i.e., a pair x=[x[underaccent underbar [below] ,[overline x]] consisting of two real numbers x[underaccent underbar [below] and [overline x] with x[underaccent underbar [below] <=[overline x]. The set of all intervals is [openface I][openface R]. A box may be considered as an interval vector x=(x1,...,xn)T with components xk=[x[underaccent underbar [below] k,[overline x]k]. A box x can also be identified as a pair x=[x[underaccent underbar [below] ,[overline x]] consisting of two real column vectors x[underaccent underbar [below] and [overline x] of length n with x[underaccent underbar [below] <=[overline x]. A vector x[is-an-element-of][openface R]n is contained in a box x, i.e., x[is-an-element-of]x iff x[underaccent underbar [below] <=x<=[overline x]. The set of all boxes of dimension n is [openface I][openface R]n. The width of a box x is wid x=[overline x]−x[underaccent underbar [below] . The range of a function f:[openface R]n-->[openface R] over a box x is range(f,x)={f(x)|x[is-an-element-of]x}. A natural interval extension of f on the box x is obtained by replacing in the expression for f, all occurrences of reals xi with intervals xi and all real operations with the corresponding interval operations. The natural interval evaluation of f on x is written as f(x). The interval function f(x) is said to be of convergent of order alpha if wid f(x)−wid{range(f,x)}<=c{wid x}alpha. By the inclusion property of interval arithmetic, range (f,x)[subset, equals]f(x). En cet article, on propose un algorithme d'analyse d'intervalle pour la synthèse automatique des contrôleurs fixes de structure dans la théorie quantitative de rétroaction (QFT). L'algorithme proposé est examiné sur plusieurs exemples et comparé aux conceptions de contrôleur données dans la littérature de QFT. Comparé aux méthodes existantes pour la synthèse de contrôleur de QFT, l'algorithme proposé rapporte l'amélioration considérable du gain à haute fréquence du contrôleur dans tous les exemples, et les améliorations de la fréquence de coupure du contrôleur en tout sauf les exemples un. Notation : [openface R] dénote le champ de vrais nombres, [openface R] n est l'espace de vecteur des vecteurs de colonne de la longueur n avec de vraies entrées. Un vrai intervalle non vide fermé est une boîte unidimensionnelle, c.-à-d., un x= de paire [x [souligné underaccent [ci-dessous], [overline X]] se composant de deux vrais numéros X [souligné underaccent [ci-dessous] et [overline X] avec x [<= underaccent de souligné [ci-dessous] [overline X]. L'ensemble de tous les intervalles est [openface I] [openface R]. Une boîte peut être considérée comme x= de vecteur d'intervalle (x1,…, xn) T avec le xk= de composants [x [souligné underaccent [ci-dessous] k, [overline X] k]. Une boîte X peut également être identifiée comme x= de paire [x [souligné underaccent [ci-dessous], [overline X]] se composant de deux vrais vecteurs de colonne X [souligné underaccent [ci-dessous] et [overline X] de longueur n avec x [<= underaccent de souligné [ci-dessous] [overline X]. Un vecteur X [être-un-élément-de] [openface R] n est contenu dans une boîte X, c.-à-d., IFF X de x [être-un-élément-de] x [<=x<= underaccent de souligné [ci-dessous] [overline X]. L'ensemble de toutes les boîtes de la dimension n est [openface I] [openface R] N. La largeur d'une boîte X est −x de x= de wid [overline X] [souligné underaccent [ci-dessous]. La gamme d'une fonction f : [openface R] n--> [openface R] au-dessus d'une boîte X est la gamme (f, x) = {|x de f (x) [être-un-élément-de] x}. Une prolongation normale d'intervalle de f sur la boîte X est obtenue par le remplacement dans l'expression pour f, toutes les occurrences des reals XI avec des intervalles XI et toutes les vraies opérations avec les opérations correspondantes d'intervalle. L'évaluation normale d'intervalle de f sur x est écrite comme f (x). La fonction f (x) d'intervalle serait du convergent de l'alpha d'ordre si −wid du wid f (x) {gamme (f, x)}alpha de <=c {wid X}. Par la propriété d'inclusion de l'arithmétique d'intervalle, de la gamme (f, x) [sous-ensemble, des égales] f (x). DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Rétroaction (électronique)-- Analyse vectorielle En ligne : Nataraj@ee.iitb.ac.in

Computation of stability margins for uncertain linear fractional-order systems / Nataraj, P. S. V. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 132 N° 1 (Janvier/Fevrier 2010) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 132 N° 1 (Janvier/Fevrier 2010) . - 06 p. Titre : Computation of stability margins for uncertain linear fractional-order systems Type de document : texte imprimé Auteurs : Nataraj, P. S. V., Auteur ; Rambabu Kalla, Auteur Année de publication : 2010 Article en page(s) : 06 p. Note générale : Systèmes dynamiques Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Constraint  theory  Gas  turbine  power  stations  Linear  systems  Stability  Uncertain  systems Index. décimale : 629.8 Résumé : The present paper proposes an algorithm for finding the stability margins and cross over frequencies for an uncertain fractional-order system using the interval constraint propagation technique. It is first shown that the problem of finding the stability margins and crossover frequencies can be formulated as an interval constraint satisfaction problem and then solved using the branch and prune algorithm. The algorithm guarantees that the stability margins and the crossover frequencies are computed to the prescribed accuracy. The proposed algorithm is demonstrated on a noninductive cable system and also on a practical application of a gas turbine plant. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : http://asmedl.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JDSMAA00013200 [...] [article] Computation of stability margins for uncertain linear fractional-order systems [texte imprimé] / Nataraj, P. S. V., Auteur ; Rambabu Kalla, Auteur . - 2010 . - 06 p. Systèmes dynamiques Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 132 N° 1 (Janvier/Fevrier 2010) . - 06 p. Mots-clés : Constraint  theory  Gas  turbine  power  stations  Linear  systems  Stability  Uncertain  systems Index. décimale : 629.8 Résumé : The present paper proposes an algorithm for finding the stability margins and cross over frequencies for an uncertain fractional-order system using the interval constraint propagation technique. It is first shown that the problem of finding the stability margins and crossover frequencies can be formulated as an interval constraint satisfaction problem and then solved using the branch and prune algorithm. The algorithm guarantees that the stability margins and the crossover frequencies are computed to the prescribed accuracy. The proposed algorithm is demonstrated on a noninductive cable system and also on a practical application of a gas turbine plant. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : http://asmedl.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JDSMAA00013200 [...]

Improved Algorithm for Set Inversion with Application to a Jet Engine Control System / Nataraj, P. S. V. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 127, N° 1 (Mars 2005) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 1 (Mars 2005) . - 163-166 p. Titre : Improved Algorithm for Set Inversion with Application to a Jet Engine Control System Titre original : Algorithme Amélioré pour l'Inversion d'Ensemble avec l'Application à un Système de Commande de Moteur de Voyager en Jet Type de document : texte imprimé Auteurs : Nataraj, P. S. V., Auteur ; Srivastava, S. ; Prakash, A. K., Auteur Article en page(s) : 163-166 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Algorithme  de  Jaulin  Monotonicité  Stabilité  Moteur  Jet Index. décimale : 620.1/389 Résumé : We present an algorithm to characterize the set S={x ∈ RƖ: ƒ(x)>0}=ƒ⁻ˡ(]0,∞[ ͫ) in the framework of set inversion using interval analysis. The proposed algorithm improves on the algorithm of Jaulin et al. (Jaulin, L., Kieffer, M., Didrit, O., and Walter, E., 2001, Applied Interval Analysis, Springer, London). The improvements exploit the powerful tool of monotonicity. We test and compare the performance of the proposed algorithm with that of Jaulin et al. in characterizing the domain of robust stability for the speed control loop of a jet engine. The results of testing show that the proposed algorithm encloses S more accurately, meaning that it gives a larger region of compensator parameter values for which the system stability is guaranteed and a smaller region of the same for which the system stability is indeterminate. Nous présentons un algorithme pour caractériser l'ensemble S={x ∈ RƖ : ƒ(x)> 0}=ƒ⁻ˡ(]0,∞[ ͫ) dans le cadre de l'inversion d'ensemble en utilisant l'analyse d'intervalle. L'algorithme proposé s'améliore sur l'algorithme de Jaulin et autres. (Jaulin, L., Kieffer, M., Didrit, O., et Walter, E., 2001, analyse appliquée d'intervalle, Springer, Londres). Les améliorations exploitent l'outil puissant du monotonicity. Nous examinons et comparons l'exécution de l'algorithme proposé à celle de Jaulin et autres en caractérisant le domaine de la stabilité robuste pour la boucle d'avertissement de vitesse d'un moteur de voyager en jet. Les résultats d'examiner l'exposition que l'algorithme proposé joint S plus exactement, signifiant qu'il donne une plus grande région des valeurs de paramètre de compensateur pour lesquelles la stabilité de système est garantie et une plus petite région de la même chose pour lesquels la stabilité de système est indéterminée. En ligne : Nataraj@ee.iitb.ac.in [article] Improved Algorithm for Set Inversion with Application to a Jet Engine Control System = Algorithme Amélioré pour l'Inversion d'Ensemble avec l'Application à un Système de Commande de Moteur de Voyager en Jet [texte imprimé] / Nataraj, P. S. V., Auteur ; Srivastava, S. ; Prakash, A. K., Auteur . - 163-166 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 1 (Mars 2005) . - 163-166 p. Mots-clés : Algorithme  de  Jaulin  Monotonicité  Stabilité  Moteur  Jet Index. décimale : 620.1/389 Résumé : We present an algorithm to characterize the set S={x ∈ RƖ: ƒ(x)>0}=ƒ⁻ˡ(]0,∞[ ͫ) in the framework of set inversion using interval analysis. The proposed algorithm improves on the algorithm of Jaulin et al. (Jaulin, L., Kieffer, M., Didrit, O., and Walter, E., 2001, Applied Interval Analysis, Springer, London). The improvements exploit the powerful tool of monotonicity. We test and compare the performance of the proposed algorithm with that of Jaulin et al. in characterizing the domain of robust stability for the speed control loop of a jet engine. The results of testing show that the proposed algorithm encloses S more accurately, meaning that it gives a larger region of compensator parameter values for which the system stability is guaranteed and a smaller region of the same for which the system stability is indeterminate. Nous présentons un algorithme pour caractériser l'ensemble S={x ∈ RƖ : ƒ(x)> 0}=ƒ⁻ˡ(]0,∞[ ͫ) dans le cadre de l'inversion d'ensemble en utilisant l'analyse d'intervalle. L'algorithme proposé s'améliore sur l'algorithme de Jaulin et autres. (Jaulin, L., Kieffer, M., Didrit, O., et Walter, E., 2001, analyse appliquée d'intervalle, Springer, Londres). Les améliorations exploitent l'outil puissant du monotonicity. Nous examinons et comparons l'exécution de l'algorithme proposé à celle de Jaulin et autres en caractérisant le domaine de la stabilité robuste pour la boucle d'avertissement de vitesse d'un moteur de voyager en jet. Les résultats d'examiner l'exposition que l'algorithme proposé joint S plus exactement, signifiant qu'il donne une plus grande région des valeurs de paramètre de compensateur pour lesquelles la stabilité de système est garantie et une plus petite région de la même chose pour lesquels la stabilité de système est indéterminée. En ligne : Nataraj@ee.iitb.ac.in

On Fractional-Order QFT Controllers / Nataraj, P. S. V. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 129 N° 2 (Mars 2007) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 2 (Mars 2007) . - 212-218 p. Titre : On Fractional-Order QFT Controllers Titre original : Sur les contrôleurs partiels de l'ordre QFT Type de document : texte imprimé Auteurs : Nataraj, P. S. V., Auteur ; Tharewal, Sachin, Auteur Article en page(s) : 212-218 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleurs  partiels  robuste  Rétroaction  Moteur  DC Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : We propose the synthesis of robust fractional-order controllers using the principles of quantitative feedback theory (QFT). The resulting controllers are called as fractional-order QFT controllers. To demonstrate the synthesis method, we synthesize proportional-integral-derivative (PID) and more general types of fractional-order QFT controllers for a fractional-order plant, a DC motor, and a multistage flash desalination process. Nous proposons la synthèse des contrôleurs partiels robustes d'ordre employant les principes de la théorie quantitative de rétroaction (QFT). Les contrôleurs résultants s'appellent en tant que contrôleurs partiels de l'ordre QFT. Pour démontrer la méthode de synthèse, nous synthétisons le dérivé intégral proportionnel (PID) et les types plus généraux de contrôleurs partiels de l'ordre QFT pour une usine partielle d'ordre, un moteur DC, et un procédé instantané à plusieurs étages de dessalement. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Rétroaction (électronique)-- Moteurs En ligne : Nataraj@ee.iitb.ac.in, tharewal@iitb.ac.in [article] On Fractional-Order QFT Controllers = Sur les contrôleurs partiels de l'ordre QFT [texte imprimé] / Nataraj, P. S. V., Auteur ; Tharewal, Sachin, Auteur . - 212-218 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 2 (Mars 2007) . - 212-218 p. Mots-clés : Contrôleurs  partiels  robuste  Rétroaction  Moteur  DC Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : We propose the synthesis of robust fractional-order controllers using the principles of quantitative feedback theory (QFT). The resulting controllers are called as fractional-order QFT controllers. To demonstrate the synthesis method, we synthesize proportional-integral-derivative (PID) and more general types of fractional-order QFT controllers for a fractional-order plant, a DC motor, and a multistage flash desalination process. Nous proposons la synthèse des contrôleurs partiels robustes d'ordre employant les principes de la théorie quantitative de rétroaction (QFT). Les contrôleurs résultants s'appellent en tant que contrôleurs partiels de l'ordre QFT. Pour démontrer la méthode de synthèse, nous synthétisons le dérivé intégral proportionnel (PID) et les types plus généraux de contrôleurs partiels de l'ordre QFT pour une usine partielle d'ordre, un moteur DC, et un procédé instantané à plusieurs étages de dessalement. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Rétroaction (électronique)-- Moteurs En ligne : Nataraj@ee.iitb.ac.in, tharewal@iitb.ac.in