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Auteur Pagilla, Prabhakar R.
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Affiner la rechercheAdaptive Control of Mechanical Systems With Time-Varying Parameters and Disturbances / Pagilla, Prabhakar R. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 520-530 p.
Titre : Adaptive Control of Mechanical Systems With Time-Varying Parameters and Disturbances Titre original : Commande Adaptative des Systèmes Mécaniques avec Temps Changeant des Paramètres et des Perturbations Type de document : texte imprimé Auteurs : Pagilla, Prabhakar R., Auteur ; Zhu, Yongliang, Auteur Article en page(s) : 520-530 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Algorithme de commande adaptive Système mécanique Temps-variable Polynôme Contrôleur adaptif Manipulateur mécanique planaire Contrôleur non-adaptif Index. décimale : 629.8 Résumé : A new adaptive control algorithm for mechanical systems with time-varying parameters and/or time-varying disturbances is proposed and investigated. The proposed method does not assume any structure to the time-varying parameter or disturbance. The method is based on the expansion of the time-varying parameter/disturbance using Taylor's formula. This facilitates expanding a time-varying function as a finite length polynomial and a bounded residue. The coefficients of the finite-length polynomial are estimated in a small time interval so that they can be assumed to be constant within that interval. A gradient projection algorithm is used to estimate the parameters within each time interval. Stability of the proposed adaptive controller is shown and discussed. A novel experiment is designed using a two-link planar mechanical manipulator to investigate the proposed algorithm experimentally. Results of the proposed adaptive controller are compared with an ideal nonadaptive controller that assumes complete knowledge of the parameters and disturbances. A representative sample of the experimental results is shown and discussed.
Un nouvel algorithme de commande adaptative pour les systèmes mécaniques avec des paramètres variables de temps et/ou des perturbations variables de temps est proposé et étudié. La méthode proposée n'assume aucune structure au paramètre ou à la perturbation variable de temps. La méthode est basée sur l'expansion du paramètre/de perturbation variables de temps en utilisant la formule de Taylor. Ceci facilite augmenter une fonction temps-variable comme longueur finie polynôme et résidu lié. Les coefficients du polynôme fini de longueur sont estimés dans un petit intervalle de temps de sorte qu'on puisse assumer qu'ils soient constants dans cet intervalle. Un algorithme de projection de gradient est employé pour estimer l'intervalle de paramètres en dedans chaque fois. La stabilité du contrôleur adaptatif proposé est montrée et discutée. Une expérience de roman est conçue à l'aide d'un manipulateur mécanique planaire de deux liens pour étudier l'algorithme proposé expérimentalement. Des résultats du contrôleur adaptatif proposé sont comparés à un contrôleur nonadaptive idéal qui assume la connaissance complète des paramètres et des perturbations. Un échantillon représentatif des résultats expérimentaux est montré et discuté.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu [article] Adaptive Control of Mechanical Systems With Time-Varying Parameters and Disturbances = Commande Adaptative des Systèmes Mécaniques avec Temps Changeant des Paramètres et des Perturbations [texte imprimé] / Pagilla, Prabhakar R., Auteur ; Zhu, Yongliang, Auteur . - 520-530 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 3 (Septembre 2004) . - 520-530 p.
Mots-clés : Algorithme de commande adaptive Système mécanique Temps-variable Polynôme Contrôleur adaptif Manipulateur mécanique planaire Contrôleur non-adaptif Index. décimale : 629.8 Résumé : A new adaptive control algorithm for mechanical systems with time-varying parameters and/or time-varying disturbances is proposed and investigated. The proposed method does not assume any structure to the time-varying parameter or disturbance. The method is based on the expansion of the time-varying parameter/disturbance using Taylor's formula. This facilitates expanding a time-varying function as a finite length polynomial and a bounded residue. The coefficients of the finite-length polynomial are estimated in a small time interval so that they can be assumed to be constant within that interval. A gradient projection algorithm is used to estimate the parameters within each time interval. Stability of the proposed adaptive controller is shown and discussed. A novel experiment is designed using a two-link planar mechanical manipulator to investigate the proposed algorithm experimentally. Results of the proposed adaptive controller are compared with an ideal nonadaptive controller that assumes complete knowledge of the parameters and disturbances. A representative sample of the experimental results is shown and discussed.
Un nouvel algorithme de commande adaptative pour les systèmes mécaniques avec des paramètres variables de temps et/ou des perturbations variables de temps est proposé et étudié. La méthode proposée n'assume aucune structure au paramètre ou à la perturbation variable de temps. La méthode est basée sur l'expansion du paramètre/de perturbation variables de temps en utilisant la formule de Taylor. Ceci facilite augmenter une fonction temps-variable comme longueur finie polynôme et résidu lié. Les coefficients du polynôme fini de longueur sont estimés dans un petit intervalle de temps de sorte qu'on puisse assumer qu'ils soient constants dans cet intervalle. Un algorithme de projection de gradient est employé pour estimer l'intervalle de paramètres en dedans chaque fois. La stabilité du contrôleur adaptatif proposé est montrée et discutée. Une expérience de roman est conçue à l'aide d'un manipulateur mécanique planaire de deux liens pour étudier l'algorithme proposé expérimentalement. Des résultats du contrôleur adaptatif proposé sont comparés à un contrôleur nonadaptive idéal qui assume la connaissance complète des paramètres et des perturbations. Un échantillon représentatif des résultats expérimentaux est montré et discuté.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006) . - 712-717 p.
Titre : Adaptive Controller and observer Design for a Class of Nonlinear Systems Titre original : Contrôleur et Observateur Adaptatifs Conçus pour une Classe des Systèmes Non-Linéaires Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhu, Yongliang, Auteur ; Pagilla, Prabhakar R., Auteur Article en page(s) : 712-717 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Controlleur Observateur adaptif stable Système non-linéaire Lyapunov Système mécanique Frottement dynamique Résumé : Design of a stable adaptive controller and observer for a class of nonlinear systems that contain product of unmeasurable states and unknown parameters is considered. The nonlinear system is cast into a suitable form based on which a stable adaptive controller and observer are designed using a parameter dependent Lyapunov functions. The class of nonlinear systems considered is pratically relevant; mechanical systems with dynamic friction fall into this category. Experimental results on a single-link mechanical system with dynamic friction are shown for the proposed design.
La conception d'un contrôleur et d'un observateur adaptatifs stables pour une classe des systèmes non-linéaires qui contiennent le produit des états immensurables et des paramètres inconnus est considérée. Le système non-linéaire est moulé dans une forme appropriée basée sur laquelle un contrôleur et un observateur adaptatifs stables sont conçus en utilisant des fonctions dépendantes de paramètres de Lyapunov. La classe des systèmes non-linéaires considérés est pratiquement appropriée ; les systèmes mécaniques avec le frottement dynamique entrent dans cette catégorie. Des résultats expérimentaux sur un système mécanique de lien simple avec le frottement dynamique sont montrés pour la conception proposée.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu [article] Adaptive Controller and observer Design for a Class of Nonlinear Systems = Contrôleur et Observateur Adaptatifs Conçus pour une Classe des Systèmes Non-Linéaires [texte imprimé] / Zhu, Yongliang, Auteur ; Pagilla, Prabhakar R., Auteur . - 712-717 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006) . - 712-717 p.
Mots-clés : Controlleur Observateur adaptif stable Système non-linéaire Lyapunov Système mécanique Frottement dynamique Résumé : Design of a stable adaptive controller and observer for a class of nonlinear systems that contain product of unmeasurable states and unknown parameters is considered. The nonlinear system is cast into a suitable form based on which a stable adaptive controller and observer are designed using a parameter dependent Lyapunov functions. The class of nonlinear systems considered is pratically relevant; mechanical systems with dynamic friction fall into this category. Experimental results on a single-link mechanical system with dynamic friction are shown for the proposed design.
La conception d'un contrôleur et d'un observateur adaptatifs stables pour une classe des systèmes non-linéaires qui contiennent le produit des états immensurables et des paramètres inconnus est considérée. Le système non-linéaire est moulé dans une forme appropriée basée sur laquelle un contrôleur et un observateur adaptatifs stables sont conçus en utilisant des fonctions dépendantes de paramètres de Lyapunov. La classe des systèmes non-linéaires considérés est pratiquement appropriée ; les systèmes mécaniques avec le frottement dynamique entrent dans cette catégorie. Des résultats expérimentaux sur un système mécanique de lien simple avec le frottement dynamique sont montrés pour la conception proposée.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006) . - 691-696 p.
Titre : Adaptive Estimation of Time-Varying Parameters in Linearly Parametrized Systems Titre original : Evaluation Adaptative des Paramètres Temps-Variables Linéairement des Systèmes de Paramétrisés Type de document : texte imprimé Auteurs : Zhu, Yongliang, Auteur ; Pagilla, Prabhakar R., Auteur Article en page(s) : 691-696 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Evaluation adaptive Temps-variable Polynôme Algorithme de moindre carré Stabilité Résumé : Adaptive estimation of time-varying parameters in linearly parametrized systems is considered. The estimation time is divided into small intervals; in each interval the time-varying parameter is approximated by a time polynomial with unknown coefficients. A condition for resetting of the parameter estimate at the beginning of each interval is derived; the condition guarantees that the estimate of the time-varying parameter is continuous and also allows for the coefficients of the polynomial to be different in various time intervals. A modified version of the least-squares algorithm is provided to estimate the time-varying parameters. Stability of the proposed algorithm is shown and discussed. Simulation results on an example are given to validate the proposed method.
L'évaluation adaptative des paramètres temps-variables paramétrisées linéairement des systèmes est considérée. Le temps d'évaluation est divisé en petits intervalles ; dans chaque intervalle le paramètre temps-variable est rapproché par un polynôme de temps avec des coefficients inconnus. Une condition pour le rajustement de l'évaluation de paramètre au début de chaque intervalle est dérivée ; la condition garantit que l'évaluation du paramètre temps-variable est continue et tient compte également des coefficients du polynôme pour être différente dans divers intervalles de temps. Une version modifiée de l'algorithme des moindres carrés est fournie pour estimer les paramètres temps-variables. La stabilité de l'algorithme proposé est montrée et discutée. Des résultats de simulation sur un exemple sont donnés pour valider la méthode proposée.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu [article] Adaptive Estimation of Time-Varying Parameters in Linearly Parametrized Systems = Evaluation Adaptative des Paramètres Temps-Variables Linéairement des Systèmes de Paramétrisés [texte imprimé] / Zhu, Yongliang, Auteur ; Pagilla, Prabhakar R., Auteur . - 691-696 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N° 3 (Septembre 2006) . - 691-696 p.
Mots-clés : Evaluation adaptive Temps-variable Polynôme Algorithme de moindre carré Stabilité Résumé : Adaptive estimation of time-varying parameters in linearly parametrized systems is considered. The estimation time is divided into small intervals; in each interval the time-varying parameter is approximated by a time polynomial with unknown coefficients. A condition for resetting of the parameter estimate at the beginning of each interval is derived; the condition guarantees that the estimate of the time-varying parameter is continuous and also allows for the coefficients of the polynomial to be different in various time intervals. A modified version of the least-squares algorithm is provided to estimate the time-varying parameters. Stability of the proposed algorithm is shown and discussed. Simulation results on an example are given to validate the proposed method.
L'évaluation adaptative des paramètres temps-variables paramétrisées linéairement des systèmes est considérée. Le temps d'évaluation est divisé en petits intervalles ; dans chaque intervalle le paramètre temps-variable est rapproché par un polynôme de temps avec des coefficients inconnus. Une condition pour le rajustement de l'évaluation de paramètre au début de chaque intervalle est dérivée ; la condition garantit que l'évaluation du paramètre temps-variable est continue et tient compte également des coefficients du polynôme pour être différente dans divers intervalles de temps. Une version modifiée de l'algorithme des moindres carrés est fournie pour estimer les paramètres temps-variables. La stabilité de l'algorithme proposé est montrée et discutée. Des résultats de simulation sur un exemple sont donnés pour valider la méthode proposée.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 130 N°2 (Mars/Avril 2008) . - 10 p.
Titre : Commutational output feedback control for disk drive ramp loading Type de document : texte imprimé Auteurs : Ryan T. Ratliff, Auteur ; Pagilla, Prabhakar R., Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : 10 p. Note générale : dynamic systems Langues : Anglais (eng) Mots-clés : control equipment; stress; trajectories (physics); actuators; design; disks; feedback; dynamics (mechanics); torque; friction Résumé : The feasibility of a ramp load controller using a conventional disk drive actuator is investigated. The controller eliminates the necessity of increased material requirements common in ramp load disk drives. Therefore, disk drives with lower cost, higher performance actuators can realize the linear shock protection benefits of ramp loading. A disk drive designed with a conventional actuator is outfitted with a ramp and optimized for ramp load operation. While on the ramp, there exists a set in the state space where the actuator dynamics are uncontrollable. An input commutation is required within the uncontrollable region to sustain the direction of actuator motion. Additionally, the motor torque factor, magnetic restoration bias, and friction torque are nonlinear and can be represented by functions that are Lipschitz within the actuator ramp angle. A state trajectory is generated that, when tracked, moves the actuator through the uncontrollable set for a successful load onto the disk at the desired load velocity. Because position and velocity information are not available during a load maneuver, an output feedback controller is necessary. A stable, output feedback tracking controller is designed to track the trajectory and handle the nonlinear effects. A unique disk drive is manufactured and experiments are performed to verify the complete ramp loading design strategy. En ligne : http://dynamicsystems.asmedigitalcollection.asme.org/issue.aspx?journalid=117&is [...] [article] Commutational output feedback control for disk drive ramp loading [texte imprimé] / Ryan T. Ratliff, Auteur ; Pagilla, Prabhakar R., Auteur . - 2008 . - 10 p.
dynamic systems
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 130 N°2 (Mars/Avril 2008) . - 10 p.
Mots-clés : control equipment; stress; trajectories (physics); actuators; design; disks; feedback; dynamics (mechanics); torque; friction Résumé : The feasibility of a ramp load controller using a conventional disk drive actuator is investigated. The controller eliminates the necessity of increased material requirements common in ramp load disk drives. Therefore, disk drives with lower cost, higher performance actuators can realize the linear shock protection benefits of ramp loading. A disk drive designed with a conventional actuator is outfitted with a ramp and optimized for ramp load operation. While on the ramp, there exists a set in the state space where the actuator dynamics are uncontrollable. An input commutation is required within the uncontrollable region to sustain the direction of actuator motion. Additionally, the motor torque factor, magnetic restoration bias, and friction torque are nonlinear and can be represented by functions that are Lipschitz within the actuator ramp angle. A state trajectory is generated that, when tracked, moves the actuator through the uncontrollable set for a successful load onto the disk at the desired load velocity. Because position and velocity information are not available during a load maneuver, an output feedback controller is necessary. A stable, output feedback tracking controller is designed to track the trajectory and handle the nonlinear effects. A unique disk drive is manufactured and experiments are performed to verify the complete ramp loading design strategy. En ligne : http://dynamicsystems.asmedigitalcollection.asme.org/issue.aspx?journalid=117&is [...]
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 1 (Mars 2005) . - 167-172 p.
Titre : A Decentralized Output Feedback Controller for a Class of Large-Scale Interconnected Nonlinear Systems Titre original : Un Contrôleur Décentralisé de Rétroaction de Rendement pour une Classe des Systèmes Non-Linéaires Reliés Ensemble à Grande Echelle Type de document : texte imprimé Auteurs : Pagilla, Prabhakar R., Auteur ; Zhu, Yongliang, Auteur Article en page(s) : 167-172 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande de rétroaction Système non-linéaire Interconnexion Observateur décentralisé Stabilisation Simulation Exemple numérique Conception Index. décimale : 620.1/389 Résumé : The decentralized output feedback control problem for a class of large scale interconnected nonlinear systems is considered. The nonlinear interconnection function of each subsystem is assumed to satisfy a quadratic constraint on the entire state of the large scale system. A decentralized estimated state feedback controller and a decentralized observer are designed for each subsystem. Sufficient conditions, for each subsystem, under which the proposed controller and observer can achieve exponential stabilization of the overall large scale system are developed. Simulation results on a numerical example are given to verify the proposed design.
Le problème décentralisé de commande de rétroaction de rendement pour une classe des systèmes non-linéaires reliés ensemble à grande échelle est considéré. On assume que la fonction non-linéaire d'interconnexion de chaque sous-ensemble satisfait une contrainte quadratique sur l'état entier du système à grande échelle. Un contrôleur estimé décentralisé de rétroaction d'état et un observateur décentralisé sont conçus pour chaque sous-ensemble. Des conditions suffisantes, pour chaque sous-ensemble, sous lequel le contrôleur et l'observateur proposés peuvent réaliser la stabilisation exponentielle du système global à grande échelle sont développées. Des résultats de simulation sur un exemple numérique sont donnés pour vérifier la conception proposée.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu [article] A Decentralized Output Feedback Controller for a Class of Large-Scale Interconnected Nonlinear Systems = Un Contrôleur Décentralisé de Rétroaction de Rendement pour une Classe des Systèmes Non-Linéaires Reliés Ensemble à Grande Echelle [texte imprimé] / Pagilla, Prabhakar R., Auteur ; Zhu, Yongliang, Auteur . - 167-172 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 1 (Mars 2005) . - 167-172 p.
Mots-clés : Commande de rétroaction Système non-linéaire Interconnexion Observateur décentralisé Stabilisation Simulation Exemple numérique Conception Index. décimale : 620.1/389 Résumé : The decentralized output feedback control problem for a class of large scale interconnected nonlinear systems is considered. The nonlinear interconnection function of each subsystem is assumed to satisfy a quadratic constraint on the entire state of the large scale system. A decentralized estimated state feedback controller and a decentralized observer are designed for each subsystem. Sufficient conditions, for each subsystem, under which the proposed controller and observer can achieve exponential stabilization of the overall large scale system are developed. Simulation results on a numerical example are given to verify the proposed design.
Le problème décentralisé de commande de rétroaction de rendement pour une classe des systèmes non-linéaires reliés ensemble à grande échelle est considéré. On assume que la fonction non-linéaire d'interconnexion de chaque sous-ensemble satisfait une contrainte quadratique sur l'état entier du système à grande échelle. Un contrôleur estimé décentralisé de rétroaction d'état et un observateur décentralisé sont conçus pour chaque sous-ensemble. Des conditions suffisantes, pour chaque sous-ensemble, sous lequel le contrôleur et l'observateur proposés peuvent réaliser la stabilisation exponentielle du système global à grande échelle sont développées. Des résultats de simulation sur un exemple numérique sont donnés pour vérifier la conception proposée.En ligne : pagilla@ceat.okstate.edu
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