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Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control |
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Ajouter le résultat dans votre panierDynamic Anti-Integrator-Windup Controller Design for LInear Systems With Actuator Saturation / Nakamura, Mitsuru in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 1-12 p.
Titre : Dynamic Anti-Integrator-Windup Controller Design for LInear Systems With Actuator Saturation Titre original : Conception Dynamique de Contrôleur d'Anti-Intégrateur-Remontage pour les Systèmes Linéaires avec la Saturation de Déclencheur Type de document : texte imprimé Auteurs : Nakamura, Mitsuru, Auteur ; Tomizuka, Masayoshi, Auteur Article en page(s) : 1-12 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Input constraints Dynamic controller Anti-windup compensator Lyapunov design Flexible machanical arm Mechatronic systems Contraintes d'entrée Contrôleur dynamique Compensateur d'Anti-remontage Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The present paper is concerned with the design of dynamic anti-integrator-windup controllers for critically stable linear systems with a single pole at the origin. The constant gain term in the conventional anti-windup controller is extended to have dynamics represented by a transfer function. The proposed dynamic anti-windup compensator is similar to the one based on co-prime factorization of the plant. The overall controller includes an internal model for constant signals and achieves regulation for constant disturbance and reference inputs as long as the asymptotic control input stays within the saturation limits. The effectiveness of the proposed method is demonstrated on a one-link flexible arm through simulations and experiments.
Le papier actuel est concerné par la conception des contrôleurs dynamiques d'anti-intégrateur-remontage pour les systèmes linéaires en critique stables avec un poteau simple à l'origine. La limite constante de gain dans le contrôleur conventionnel d'anti-remontage est prolongée pour avoir la dynamique représentée par une fonction de transfert. Le compensateur dynamique proposé d'anti-remontage est semblable à celui basé sur la factorisation copremière de l'usine. Le contrôleur global inclut un modèle interne pour les signaux constants et réalise le règlement pour les entrées constantes de perturbation et de référence tant que l'entrée asymptotique de commande reste dans les limites de saturation. L'efficacité de la méthode proposée est démontrée sur un bras flexible d'un lien par des simulations et des expériences.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Contraintes (mécanique) En ligne : kanamori@maizuru-ct.ac.jp, tomizuka@me.berkeley.edu [article] Dynamic Anti-Integrator-Windup Controller Design for LInear Systems With Actuator Saturation = Conception Dynamique de Contrôleur d'Anti-Intégrateur-Remontage pour les Systèmes Linéaires avec la Saturation de Déclencheur [texte imprimé] / Nakamura, Mitsuru, Auteur ; Tomizuka, Masayoshi, Auteur . - 1-12 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 1-12 p.
Mots-clés : Input constraints Dynamic controller Anti-windup compensator Lyapunov design Flexible machanical arm Mechatronic systems Contraintes d'entrée Contrôleur dynamique Compensateur d'Anti-remontage Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : The present paper is concerned with the design of dynamic anti-integrator-windup controllers for critically stable linear systems with a single pole at the origin. The constant gain term in the conventional anti-windup controller is extended to have dynamics represented by a transfer function. The proposed dynamic anti-windup compensator is similar to the one based on co-prime factorization of the plant. The overall controller includes an internal model for constant signals and achieves regulation for constant disturbance and reference inputs as long as the asymptotic control input stays within the saturation limits. The effectiveness of the proposed method is demonstrated on a one-link flexible arm through simulations and experiments.
Le papier actuel est concerné par la conception des contrôleurs dynamiques d'anti-intégrateur-remontage pour les systèmes linéaires en critique stables avec un poteau simple à l'origine. La limite constante de gain dans le contrôleur conventionnel d'anti-remontage est prolongée pour avoir la dynamique représentée par une fonction de transfert. Le compensateur dynamique proposé d'anti-remontage est semblable à celui basé sur la factorisation copremière de l'usine. Le contrôleur global inclut un modèle interne pour les signaux constants et réalise le règlement pour les entrées constantes de perturbation et de référence tant que l'entrée asymptotique de commande reste dans les limites de saturation. L'efficacité de la méthode proposée est démontrée sur un bras flexible d'un lien par des simulations et des expériences.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Contraintes (mécanique) En ligne : kanamori@maizuru-ct.ac.jp, tomizuka@me.berkeley.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 13-19 p.
Titre : Model-Based Fuel Optimal Control of Hybrid Electric Vehicle Using Variable Structure Control Systems Titre original : Commande Optimale Modèle-Basée de Carburant de Véhicule Electrique Hybride en Utilisant les Systèmes de Commande Variables de Structure Type de document : texte imprimé Auteurs : X. Wei, Auteur ; Guzzella, L., Auteur ; V. I. Utkin ; G. Rizzoni, Auteur Article en page(s) : 13-19 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Véhicule électrique hybride Commande de structure Commande optimale coulissante Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Hybrid electric vehicles provide promising alternatives to conventional engine-powered vehicles with better fuel economy and less emission. Realization of these benefits depends, in part, on proper control of the vehicle. This paper examines a variable structure control that switches between two operating points. The resulting sliding optimal control provides a better energy management strategy than that obtained conventionally from Pontryagin's minimum principle. Since one of the operating points is at zero engine power, this sliding optimal control is also referred to as engine start-stop strategy. Contrary to the general understanding that the engine should only stop at low speeds or during decelerations, it is shown that engine start-stop also improves fuel economy during highway cruising. The main contribution of this paper is to theoretically prove that this “duty-cycle” operation mode is indeed optimal using Pontryagin's minimum principle.
Les véhicules électriques hybrides fournissent des solutions de rechange prometteuses aux véhicules moteur-actionnés conventionnels en meilleure économie de carburant et moins d'émission. La réalisation de ces avantages dépend, en partie, de la commande appropriée du véhicule. Cet article examine une commande variable de structure cette des commutateurs entre deux points de fonctionnement. La commande optimale coulissante résultante fournit une meilleure stratégie de gestion d'énergie que cela obtenu classiquement à partir du principe minimum de Pontryagin. Puisqu'un des points de fonctionnement est à la puissance nulle de moteur, cette commande optimale coulissante désigné également sous le nom de la stratégie arrêt/marche de moteur. Contraire à l'arrangement général que le moteur devrait seulement arrêter à de basses vitesses ou pendant les decelerations, on lui montre que le moteur arrêt/marche améliore également l'économie de carburant pendant la route conduisant à vitesse normale. La contribution principale de cet article est de montrer théoriquement que ce mode d'opération de « temps d'utilisation » est en effet le principe minimum de Pontryagin employant optimal.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Véhicules électriques hybrides Commande optimale [article] Model-Based Fuel Optimal Control of Hybrid Electric Vehicle Using Variable Structure Control Systems = Commande Optimale Modèle-Basée de Carburant de Véhicule Electrique Hybride en Utilisant les Systèmes de Commande Variables de Structure [texte imprimé] / X. Wei, Auteur ; Guzzella, L., Auteur ; V. I. Utkin ; G. Rizzoni, Auteur . - 13-19 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 13-19 p.
Mots-clés : Véhicule électrique hybride Commande de structure Commande optimale coulissante Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Hybrid electric vehicles provide promising alternatives to conventional engine-powered vehicles with better fuel economy and less emission. Realization of these benefits depends, in part, on proper control of the vehicle. This paper examines a variable structure control that switches between two operating points. The resulting sliding optimal control provides a better energy management strategy than that obtained conventionally from Pontryagin's minimum principle. Since one of the operating points is at zero engine power, this sliding optimal control is also referred to as engine start-stop strategy. Contrary to the general understanding that the engine should only stop at low speeds or during decelerations, it is shown that engine start-stop also improves fuel economy during highway cruising. The main contribution of this paper is to theoretically prove that this “duty-cycle” operation mode is indeed optimal using Pontryagin's minimum principle.
Les véhicules électriques hybrides fournissent des solutions de rechange prometteuses aux véhicules moteur-actionnés conventionnels en meilleure économie de carburant et moins d'émission. La réalisation de ces avantages dépend, en partie, de la commande appropriée du véhicule. Cet article examine une commande variable de structure cette des commutateurs entre deux points de fonctionnement. La commande optimale coulissante résultante fournit une meilleure stratégie de gestion d'énergie que cela obtenu classiquement à partir du principe minimum de Pontryagin. Puisqu'un des points de fonctionnement est à la puissance nulle de moteur, cette commande optimale coulissante désigné également sous le nom de la stratégie arrêt/marche de moteur. Contraire à l'arrangement général que le moteur devrait seulement arrêter à de basses vitesses ou pendant les decelerations, on lui montre que le moteur arrêt/marche améliore également l'économie de carburant pendant la route conduisant à vitesse normale. La contribution principale de cet article est de montrer théoriquement que ce mode d'opération de « temps d'utilisation » est en effet le principe minimum de Pontryagin employant optimal.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Véhicules électriques hybrides Commande optimale
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 20-31 p.
Titre : Mixed Slip-Deceleration Control in Automotive Braking Systems Titre original : Commande Mélangée de Décélération de Glissade dans les Circuits de Freinage des Véhicules à Moteur Type de document : texte imprimé Auteurs : Savaresi, Sergio M., Auteur ; Mara Tanelli, Auteur ; Carlo Cantoni, Auteur Article en page(s) : 20-31 p. Note générale : Génie Electrique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Automotive systems Anti-lock braking systems Braking systems Electronic stability control Systèmes des véhicules à moteur Circuits de freinage non blocables Circuits de freinage Commande électronique de stabilité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In road vehicles, wheel locking can be prevented by means of closed-loop anti-lock braking systems (ABS). Automatic braking is extensively used also for electronic stability control (ESC) systems. In braking control systems, two output variables are usually considered for regulation purposes: wheel deceleration and wheel longitudinal slip. Wheel deceleration is the controlled output traditionally used in ABS, since it can be easily measured with a simple wheel encoder; however, the dynamics of a classical regulation loop on the wheel deceleration critically depend on the road conditions. A regulation loop on the wheel longitudinal slip is simpler and dynamically robust; moreover, slip control is perfectly suited for both ABS and ESC applications. However, the wheel-slip measurement is critical, since it requires the estimation of the longitudinal speed of the vehicle body, which cannot be directly measured. Noise sensitivity of slip control hence is a critical issue, especially at low speed. In this work a new control strategy called mixed slip-deceleration (MSD) control is proposed: the basic idea is that the regulated variable is a convex combination of wheel deceleration and longitudinal slip. This strategy turns out to be very powerful and flexible: it inherits all the attractive dynamical features of slip control, while providing a much lower sensitivity to slip-measurement noise.
Dans des véhicules routiers, le blocage de roue peut être empêché au moyen de circuits de freinage non blocables en circuit fermé (ABS). Freiner automatique est intensivement employé également pour les systèmes électroniques de la commande de stabilité (ESC). Dans les systèmes de commande freinants, deux variables de rendement sont habituellement considérées pour les buts réglementaires : décélération de roue et glissade longitudinale de roue. La décélération de roue est le rendement commandé traditionnellement utilisé en ABS, puisqu'elle peut être facilement mesurée avec un encodeur simple de roue ; cependant, la dynamique d'une boucle réglementaire classique sur la décélération de roue dépend en critique des conditions de route. Une boucle réglementaire sur la glissade longitudinale de roue est plus simple et dynamiquement robuste ; d'ailleurs, la commande de glissade approprié parfaitement aux applications d'ABS et d'ESC. Cependant, roue-glisser la mesure est critique, puisqu'elle exige l'évaluation de la vitesse longitudinale du corps de véhicule, qui ne peut pas être directement mesuré. Ébruiter la sensibilité de la commande de glissade par conséquent est une question critique, particulièrement à à vitesse réduite. Dans ce travail qu'une nouvelle stratégie de commande a appelé la commande mélangée de la glisser-décélération (MSD) est proposé : l'idée fondamentale est que la variable réglée est une combinaison convexe de la décélération de roue et de la glissade longitudinale. Cette stratégie s'avère être très puissante et flexible : elle hérite de tous dispositifs dynamiques attrayants de commande de glissade, tout en fournissant une sensibilité beaucoup inférieure au bruit de glisser-mesure.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Décélération Freinage Stabilité En ligne : savaresi@elet.polimi.it [article] Mixed Slip-Deceleration Control in Automotive Braking Systems = Commande Mélangée de Décélération de Glissade dans les Circuits de Freinage des Véhicules à Moteur [texte imprimé] / Savaresi, Sergio M., Auteur ; Mara Tanelli, Auteur ; Carlo Cantoni, Auteur . - 20-31 p.
Génie Electrique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 20-31 p.
Mots-clés : Automotive systems Anti-lock braking systems Braking systems Electronic stability control Systèmes des véhicules à moteur Circuits de freinage non blocables Circuits de freinage Commande électronique de stabilité Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In road vehicles, wheel locking can be prevented by means of closed-loop anti-lock braking systems (ABS). Automatic braking is extensively used also for electronic stability control (ESC) systems. In braking control systems, two output variables are usually considered for regulation purposes: wheel deceleration and wheel longitudinal slip. Wheel deceleration is the controlled output traditionally used in ABS, since it can be easily measured with a simple wheel encoder; however, the dynamics of a classical regulation loop on the wheel deceleration critically depend on the road conditions. A regulation loop on the wheel longitudinal slip is simpler and dynamically robust; moreover, slip control is perfectly suited for both ABS and ESC applications. However, the wheel-slip measurement is critical, since it requires the estimation of the longitudinal speed of the vehicle body, which cannot be directly measured. Noise sensitivity of slip control hence is a critical issue, especially at low speed. In this work a new control strategy called mixed slip-deceleration (MSD) control is proposed: the basic idea is that the regulated variable is a convex combination of wheel deceleration and longitudinal slip. This strategy turns out to be very powerful and flexible: it inherits all the attractive dynamical features of slip control, while providing a much lower sensitivity to slip-measurement noise.
Dans des véhicules routiers, le blocage de roue peut être empêché au moyen de circuits de freinage non blocables en circuit fermé (ABS). Freiner automatique est intensivement employé également pour les systèmes électroniques de la commande de stabilité (ESC). Dans les systèmes de commande freinants, deux variables de rendement sont habituellement considérées pour les buts réglementaires : décélération de roue et glissade longitudinale de roue. La décélération de roue est le rendement commandé traditionnellement utilisé en ABS, puisqu'elle peut être facilement mesurée avec un encodeur simple de roue ; cependant, la dynamique d'une boucle réglementaire classique sur la décélération de roue dépend en critique des conditions de route. Une boucle réglementaire sur la glissade longitudinale de roue est plus simple et dynamiquement robuste ; d'ailleurs, la commande de glissade approprié parfaitement aux applications d'ABS et d'ESC. Cependant, roue-glisser la mesure est critique, puisqu'elle exige l'évaluation de la vitesse longitudinale du corps de véhicule, qui ne peut pas être directement mesuré. Ébruiter la sensibilité de la commande de glissade par conséquent est une question critique, particulièrement à à vitesse réduite. Dans ce travail qu'une nouvelle stratégie de commande a appelé la commande mélangée de la glisser-décélération (MSD) est proposé : l'idée fondamentale est que la variable réglée est une combinaison convexe de la décélération de roue et de la glissade longitudinale. Cette stratégie s'avère être très puissante et flexible : elle hérite de tous dispositifs dynamiques attrayants de commande de glissade, tout en fournissant une sensibilité beaucoup inférieure au bruit de glisser-mesure.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Décélération Freinage Stabilité En ligne : savaresi@elet.polimi.it
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 32-40 p.
Titre : Intake Air Path Diagnostics for Internal Combustion Engines Titre original : Diagnostic de Chemin d'Air Aspiré pour les Moteurs à Combustion Interne Type de document : texte imprimé Auteurs : Franchek, Matthew A., Auteur ; Patrick J. Buehler, Auteur ; Imad Makki, Auteur Article en page(s) : 32-40 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Détection Isolement Chemin d'air Moteur à combustion interne Modèle statique Sonde Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Presented is the detection, isolation, and estimation of faults that occur in the intake air path of internal combustion engines during steady state operation. The proposed diagnostic approach is based on a static air path model, which is adapted online such that the model output matches the measured output during steady state conditions. The resulting changes in the model coefficients create a vector whose magnitude and direction are used for fault detection and isolation. Fault estimation is realized by analyzing the residual between the actual sensor measurement and the output of the original (i.e., healthy) model. To identify the structure of the steady state air path model a process called system probing is developed. The proposed diagnostics algorithm is experimentally validated on the intake air path of a Ford 4.6 L V-8 engine. The specific faults to be identified include two of the most problematic faults that degrade the performance of transient fueling controllers: bias in the mass air flow sensor and a leak in the intake manifold. The selected model inputs include throttle position and engine speed, and the output is the mass air flow sensor measurement.
Présentée est la détection, l'isolement, et l'évaluation des défauts qui se produisent dans le chemin d'air aspiré des moteurs à combustion interne pendant l'opération d'état d'équilibre. L'approche diagnostique proposée est basée sur un modèle statique de chemin d'air, qui est adapté en ligne tels que les matchs modèles de rendement que le rendement mesuré pendant l'état d'équilibre conditionne. Les changements résultants des coefficients modèles créent un vecteur dont grandeur et la direction sont employées pour la détection et l'isolement de défaut. L'évaluation de défaut est réalisée en analysant le résiduel entre la mesure réelle de sonde et le rendement (c.-à-d., sains) du modèle original. Pour identifier la structure du chemin d'air d'état d'équilibre modeler un sondage appelé de processus de système est développé. L'algorithme proposé de diagnostic est expérimentalement validé sur le chemin d'air aspiré de Ford 4.6 L moteur de V-8. Les défauts spécifiques à identifier incluent deux des défauts les plus problématiques qui dégradent l'exécution de la coupure remplissant de combustible des contrôleurs : polarisation dans la sonde de masse de circulation d'air et une fuite dans la tubulure de prise. Les entrées modèles choisies incluent la position de commande de puissance et la vitesse de moteur, et le rendement est la mesure de masse de sonde de circulation d'air.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Moteurs à combustion interne En ligne : mfranchek@uh.edu [article] Intake Air Path Diagnostics for Internal Combustion Engines = Diagnostic de Chemin d'Air Aspiré pour les Moteurs à Combustion Interne [texte imprimé] / Franchek, Matthew A., Auteur ; Patrick J. Buehler, Auteur ; Imad Makki, Auteur . - 32-40 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 32-40 p.
Mots-clés : Détection Isolement Chemin d'air Moteur à combustion interne Modèle statique Sonde Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Presented is the detection, isolation, and estimation of faults that occur in the intake air path of internal combustion engines during steady state operation. The proposed diagnostic approach is based on a static air path model, which is adapted online such that the model output matches the measured output during steady state conditions. The resulting changes in the model coefficients create a vector whose magnitude and direction are used for fault detection and isolation. Fault estimation is realized by analyzing the residual between the actual sensor measurement and the output of the original (i.e., healthy) model. To identify the structure of the steady state air path model a process called system probing is developed. The proposed diagnostics algorithm is experimentally validated on the intake air path of a Ford 4.6 L V-8 engine. The specific faults to be identified include two of the most problematic faults that degrade the performance of transient fueling controllers: bias in the mass air flow sensor and a leak in the intake manifold. The selected model inputs include throttle position and engine speed, and the output is the mass air flow sensor measurement.
Présentée est la détection, l'isolement, et l'évaluation des défauts qui se produisent dans le chemin d'air aspiré des moteurs à combustion interne pendant l'opération d'état d'équilibre. L'approche diagnostique proposée est basée sur un modèle statique de chemin d'air, qui est adapté en ligne tels que les matchs modèles de rendement que le rendement mesuré pendant l'état d'équilibre conditionne. Les changements résultants des coefficients modèles créent un vecteur dont grandeur et la direction sont employées pour la détection et l'isolement de défaut. L'évaluation de défaut est réalisée en analysant le résiduel entre la mesure réelle de sonde et le rendement (c.-à-d., sains) du modèle original. Pour identifier la structure du chemin d'air d'état d'équilibre modeler un sondage appelé de processus de système est développé. L'algorithme proposé de diagnostic est expérimentalement validé sur le chemin d'air aspiré de Ford 4.6 L moteur de V-8. Les défauts spécifiques à identifier incluent deux des défauts les plus problématiques qui dégradent l'exécution de la coupure remplissant de combustible des contrôleurs : polarisation dans la sonde de masse de circulation d'air et une fuite dans la tubulure de prise. Les entrées modèles choisies incluent la position de commande de puissance et la vitesse de moteur, et le rendement est la mesure de masse de sonde de circulation d'air.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Moteurs à combustion interne En ligne : mfranchek@uh.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 41-55 p.
Titre : Robust Control of Nonlinear Tape Transport Systems With and Without Tension Sensors Titre original : Commande Robuste des Systèmes Non-Linéaires de Transport de Bande avec et Sans des Sondes de Tension Type de document : texte imprimé Auteurs : Matthew D. Baumgart, Auteur ; Pao, Lucy Y., Auteur Article en page(s) : 41-55 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Système d'entrainement de bande magnétique Bobine Frottement Technique de Lyapunov Observateur basé Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Web-winding systems, such as tape drives, are often modeled as linear and time-invariant, but at least two nonlinearities are common in these systems. First, the reel radii and moments of inertia change as web media spools from one reel to another. Second, friction can draw a thin layer of air between the layers of web media wrapped on the take-up reel, making the system's spring and damping characteristics nonlinear by allowing a greater length of media to vibrate freely. In addition to these nonlinearities, there is often uncertainty in the motor parameters. In the first part of this paper, feedback linearization ideas motivate state feedback and changes of variables that transform the system into decoupled and intuitively meaningful tension and velocity loops. For the case where tension measurements are available, Lyapunov redesign techniques are then used to develop control laws that are robust with respect to these nonlinearities and uncertainties. The second part of this paper then develops an observer-based controller for the case where no tension measurements are available. Performance is established analytically for both the measurement-based and observer-based schemes. Simulations illustrate this performance.
Des systèmes d'enroulement de Web, tels que des systèmes d'entraînement de bande magnétique, sont souvent modelés comme linéaires et temps-invariables, mais au moins deux non-linéarités sont communes dans ces systèmes. D'abord, les rayons de bobine et les moments de l'inertie changent en tant que bobines de médias de Web d'une bobine à l'autre. En second lieu, le frottement peut dessiner une couche mince d'air entre les couches de médias de Web enveloppé sur la bobine réceptrice, faisant le ressort du système et atténuant des caractéristiques non-linéaires en permettant à une plus grande longueur des médias de vibrer librement. En plus de ces non-linéarités, il y a souvent incertitude dans les paramètres de moteur. Dans la première partie de cet article, les idées de linéarisation de rétroaction motivent la rétroaction d'état et les changements des variables qui transforment le système en boucles découplées et intuitivement signicatives de tension et de vitesse. Pour le cas où les mesures de tension sont disponibles, des techniques de conception de Lyapunov sont alors employées pour développer les lois de commande qui sont robustes en ce qui concerne ces non-linéarités et incertitudes. La deuxième partie de cet article développe alors un contrôleur observateur-basé pour le cas où aucune mesure de tension n'est disponible. L'exécution est établie analytiquement pour les arrangements mesure-basés et observateur-basés. Les simulations illustrent cette exécution.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Commande robuste Systèmes non linéaires En ligne : baumgarm@colorado.edu, pao@colorado.edu [article] Robust Control of Nonlinear Tape Transport Systems With and Without Tension Sensors = Commande Robuste des Systèmes Non-Linéaires de Transport de Bande avec et Sans des Sondes de Tension [texte imprimé] / Matthew D. Baumgart, Auteur ; Pao, Lucy Y., Auteur . - 41-55 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 41-55 p.
Mots-clés : Système d'entrainement de bande magnétique Bobine Frottement Technique de Lyapunov Observateur basé Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Web-winding systems, such as tape drives, are often modeled as linear and time-invariant, but at least two nonlinearities are common in these systems. First, the reel radii and moments of inertia change as web media spools from one reel to another. Second, friction can draw a thin layer of air between the layers of web media wrapped on the take-up reel, making the system's spring and damping characteristics nonlinear by allowing a greater length of media to vibrate freely. In addition to these nonlinearities, there is often uncertainty in the motor parameters. In the first part of this paper, feedback linearization ideas motivate state feedback and changes of variables that transform the system into decoupled and intuitively meaningful tension and velocity loops. For the case where tension measurements are available, Lyapunov redesign techniques are then used to develop control laws that are robust with respect to these nonlinearities and uncertainties. The second part of this paper then develops an observer-based controller for the case where no tension measurements are available. Performance is established analytically for both the measurement-based and observer-based schemes. Simulations illustrate this performance.
Des systèmes d'enroulement de Web, tels que des systèmes d'entraînement de bande magnétique, sont souvent modelés comme linéaires et temps-invariables, mais au moins deux non-linéarités sont communes dans ces systèmes. D'abord, les rayons de bobine et les moments de l'inertie changent en tant que bobines de médias de Web d'une bobine à l'autre. En second lieu, le frottement peut dessiner une couche mince d'air entre les couches de médias de Web enveloppé sur la bobine réceptrice, faisant le ressort du système et atténuant des caractéristiques non-linéaires en permettant à une plus grande longueur des médias de vibrer librement. En plus de ces non-linéarités, il y a souvent incertitude dans les paramètres de moteur. Dans la première partie de cet article, les idées de linéarisation de rétroaction motivent la rétroaction d'état et les changements des variables qui transforment le système en boucles découplées et intuitivement signicatives de tension et de vitesse. Pour le cas où les mesures de tension sont disponibles, des techniques de conception de Lyapunov sont alors employées pour développer les lois de commande qui sont robustes en ce qui concerne ces non-linéarités et incertitudes. La deuxième partie de cet article développe alors un contrôleur observateur-basé pour le cas où aucune mesure de tension n'est disponible. L'exécution est établie analytiquement pour les arrangements mesure-basés et observateur-basés. Les simulations illustrent cette exécution.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Commande robuste Systèmes non linéaires En ligne : baumgarm@colorado.edu, pao@colorado.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 56-65 p.
Titre : Thermal Modeling and Control in Production of Intermetallic Coatings From Layered Precursors Titre original : Modèle et Commande de Courant Ascendant dans la Production des Enduits Intermetallic des Précurseurs Posés Type de document : texte imprimé Auteurs : Marios Alaeddine, Auteur ; Rajesh Ranganathan, Auteur ; Teiichi Ando ; Charalabos C. Doumanidis, Auteur Article en page(s) : 56-65 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Distributed parameter modeling Control Intermetallic coatings Microstructure growth Modèle distribué de paramètre Commande Enduits Intermetalliques Croissance de microstructure Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Successful fabrication of intermetallic coatings on surfaces of manufacturing interest involves regulation of the temperature/concentration dynamic distributions that develop in the molten layer during the thermal and reaction process. Modeling the spatio-temporal dynamics of this metallurgical process, however, requires partial differential equations that are cumbersome to solve on-line, as part of a real time reference model to the controller. To this end, we present a computationally parallel and meshless model (i.e., decoupled with the capability to be solved numerically in real time) to decipher the dynamics of the thermal coating process and to permit real time monitoring and control of the resulting coating microstructure. The analytical model is based on kinetic growth theories, lumped energy and mass balances, and convolution expressions of distributed temperature and concentration Green's fields (accounting for the orientation of their gradient and decomposing heat and mass transfer across the coating from substrate conduction). The model is validated with nickel aluminide coatings processed on a robotic plasma arc laboratory station, through in-process infrared thermal sensing and off-line metallographic analysis. A Monte Carlo sample control scheme, that involves on-line parameter identification and model adaptation, is also developed using the model as an in-process observer for successful production of binary metal system coatings that exhibit the desired microstructure geometry and characteristics.
La fabrication réussie des enduits intermetallic sur des surfaces d'intérêt de fabrication implique le règlement des distributions dynamiques de la température/concentration qui se développent dans la couche fondue pendant le courant ascendant et le processus de réaction. Modeler la dynamique spatio-temporelle de ce processus métallurgique, cependant, exige les équations partielles qui sont encombrantes pour résoudre en ligne, en tant qu'élément d'un modèle en temps réel de référence au contrôleur. À cet effet, nous présentons un modèle informatique parallèle et meshless (c.-à-d., découplé avec les possibilités à résoudre numériquement en temps réel) pour déchiffrer la dynamique du processus enduisant thermique et pour permettre le contrôle en temps réel de la microstructure enduisante résultante. Le modèle analytique est basé sur des théories cinétiques de croissance, lumped l'énergie et des bilans de matière, et des expressions de convolution des champs de Green distribués de la température et de concentration (expliquant l'orientation de leur gradient et décomposant le transfert de la chaleur et de la masse à travers l'enduit à partir de la conduction de substrat). Le modèle est validé avec des enduits d'aluminide de nickel traités sur une station robotique de laboratoire d'arc de plasma, par la sensation infrarouge de courant ascendant de dans-processus et l'analyse metallographic off-line. Un arrangement de commande d'échantillon de Monte Carlo, celui comporte l'identification en ligne de paramètre et l'adaptation de modèle, est également développée en utilisant le modèle en tant qu'observateur de dans-processus pour la production réussie des enduits binaires de système en métal qui montrent la géométrie et les caractéristiques désirées de microstructure.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : alae77@yahoo.com [article] Thermal Modeling and Control in Production of Intermetallic Coatings From Layered Precursors = Modèle et Commande de Courant Ascendant dans la Production des Enduits Intermetallic des Précurseurs Posés [texte imprimé] / Marios Alaeddine, Auteur ; Rajesh Ranganathan, Auteur ; Teiichi Ando ; Charalabos C. Doumanidis, Auteur . - 56-65 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 56-65 p.
Mots-clés : Distributed parameter modeling Control Intermetallic coatings Microstructure growth Modèle distribué de paramètre Commande Enduits Intermetalliques Croissance de microstructure Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Successful fabrication of intermetallic coatings on surfaces of manufacturing interest involves regulation of the temperature/concentration dynamic distributions that develop in the molten layer during the thermal and reaction process. Modeling the spatio-temporal dynamics of this metallurgical process, however, requires partial differential equations that are cumbersome to solve on-line, as part of a real time reference model to the controller. To this end, we present a computationally parallel and meshless model (i.e., decoupled with the capability to be solved numerically in real time) to decipher the dynamics of the thermal coating process and to permit real time monitoring and control of the resulting coating microstructure. The analytical model is based on kinetic growth theories, lumped energy and mass balances, and convolution expressions of distributed temperature and concentration Green's fields (accounting for the orientation of their gradient and decomposing heat and mass transfer across the coating from substrate conduction). The model is validated with nickel aluminide coatings processed on a robotic plasma arc laboratory station, through in-process infrared thermal sensing and off-line metallographic analysis. A Monte Carlo sample control scheme, that involves on-line parameter identification and model adaptation, is also developed using the model as an in-process observer for successful production of binary metal system coatings that exhibit the desired microstructure geometry and characteristics.
La fabrication réussie des enduits intermetallic sur des surfaces d'intérêt de fabrication implique le règlement des distributions dynamiques de la température/concentration qui se développent dans la couche fondue pendant le courant ascendant et le processus de réaction. Modeler la dynamique spatio-temporelle de ce processus métallurgique, cependant, exige les équations partielles qui sont encombrantes pour résoudre en ligne, en tant qu'élément d'un modèle en temps réel de référence au contrôleur. À cet effet, nous présentons un modèle informatique parallèle et meshless (c.-à-d., découplé avec les possibilités à résoudre numériquement en temps réel) pour déchiffrer la dynamique du processus enduisant thermique et pour permettre le contrôle en temps réel de la microstructure enduisante résultante. Le modèle analytique est basé sur des théories cinétiques de croissance, lumped l'énergie et des bilans de matière, et des expressions de convolution des champs de Green distribués de la température et de concentration (expliquant l'orientation de leur gradient et décomposant le transfert de la chaleur et de la masse à travers l'enduit à partir de la conduction de substrat). Le modèle est validé avec des enduits d'aluminide de nickel traités sur une station robotique de laboratoire d'arc de plasma, par la sensation infrarouge de courant ascendant de dans-processus et l'analyse metallographic off-line. Un arrangement de commande d'échantillon de Monte Carlo, celui comporte l'identification en ligne de paramètre et l'adaptation de modèle, est également développée en utilisant le modèle en tant qu'observateur de dans-processus pour la production réussie des enduits binaires de système en métal qui montrent la géométrie et les caractéristiques désirées de microstructure.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : alae77@yahoo.com
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 66-71 p.
Titre : Implicit Quasi-Steady-State Approximation and Application to a Power Plant Evaporator Titre original : Approximation quasi Implicite et Application d'Etat d'Equilibre à un Vaporisateur de Centrale Type de document : texte imprimé Auteurs : Eduard Eitelberg, Auteur ; Boje, Edward, Auteur Article en page(s) : 66-71 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Implicit quasi-steady state Model reduction Stiff systems Sigular perturbation Power plant boiler Once through steam generator Etat d'équilibre quasi implicite Réduction modèle Systèmes raides Perturbation de Sigular Chaudière de centrale Générateur de vapeur Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Construction of reduced order models using the conventional quasi-steady-state (QSS) or singular perturbation approach may not yield good low frequency approximations, especially if there is not a distinct time scale separation into slow and fast subsystems. An implicit QSS technique is proposed for general nonlinear models. The resulting reduced order model is accurate to first order in the perturbation parameter and its linearization is accurate to first order in frequency. An example is included showing the application of the proposed method to model reduction on a power plant evaporator.
La construction des modèles réduits d'ordre en utilisant l'état d'équilibre quasi conventionnel (QSS) ou l'approche singulière de perturbation peut ne pas rapporter de bonnes approximations de basse fréquence, particulièrement s'il n'y a pas une séparation distincte d'échelle de temps dans des sous-ensembles lents et rapides. On propose une technique implicite de QSS pour les modèles non-linéaires généraux. Le modèle réduit résultant d'ordre est précis au premier ordre dans le paramètre de perturbation et sa linéarisation est précise au premier ordre dans la fréquence. Un exemple est apparence incluse l'application de la méthode proposée pour modeler la réduction sur un vaporisateur de centrale.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Vaporisateurs Chaudières à vapeur En ligne : eitelberg@ukzn.ac.za, boje@ukzn.ac.za [article] Implicit Quasi-Steady-State Approximation and Application to a Power Plant Evaporator = Approximation quasi Implicite et Application d'Etat d'Equilibre à un Vaporisateur de Centrale [texte imprimé] / Eduard Eitelberg, Auteur ; Boje, Edward, Auteur . - 66-71 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 66-71 p.
Mots-clés : Implicit quasi-steady state Model reduction Stiff systems Sigular perturbation Power plant boiler Once through steam generator Etat d'équilibre quasi implicite Réduction modèle Systèmes raides Perturbation de Sigular Chaudière de centrale Générateur de vapeur Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : Construction of reduced order models using the conventional quasi-steady-state (QSS) or singular perturbation approach may not yield good low frequency approximations, especially if there is not a distinct time scale separation into slow and fast subsystems. An implicit QSS technique is proposed for general nonlinear models. The resulting reduced order model is accurate to first order in the perturbation parameter and its linearization is accurate to first order in frequency. An example is included showing the application of the proposed method to model reduction on a power plant evaporator.
La construction des modèles réduits d'ordre en utilisant l'état d'équilibre quasi conventionnel (QSS) ou l'approche singulière de perturbation peut ne pas rapporter de bonnes approximations de basse fréquence, particulièrement s'il n'y a pas une séparation distincte d'échelle de temps dans des sous-ensembles lents et rapides. On propose une technique implicite de QSS pour les modèles non-linéaires généraux. Le modèle réduit résultant d'ordre est précis au premier ordre dans le paramètre de perturbation et sa linéarisation est précise au premier ordre dans la fréquence. Un exemple est apparence incluse l'application de la méthode proposée pour modeler la réduction sur un vaporisateur de centrale.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Vaporisateurs Chaudières à vapeur En ligne : eitelberg@ukzn.ac.za, boje@ukzn.ac.za
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 72-76 p.
Titre : Robust Control Design for Retarded Discrete-Time Systems Titre original : Conception Robuste de Commande pour les Systèmes Retardés de Temps Discret Type de document : texte imprimé Auteurs : El Houssaine Tissir, Auteur Article en page(s) : 72-76 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Distrete time systems Robust stability Robust stabilization Observer-based output feedback Linear matrix inequalities Systèmes de temps de Distrete Stabilité robuste Stabilisation robuste Observateur basé de rétroaction de rendement Inégalités linéaires de matrice Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper focuses on the analysis and synthesis of a robust stabilizing controller for linear discrete time systems with norm-bounded time varying uncertainties. Delay independent robust stability conditions are derived and two synthesis methods are presented. One method is to construct a robust memoryless state feedback control law from the solutions of linear matrix inequalities. The other method consists of designing robust observer-based output feedback controller. The results are expressed in termes of linear matrix inequalities. A comparison with µ/LDI tests is presented. Furthermore, numerical examples are given for illustration.
Cet article se concentre sur l'analyse et la synthèse d'un contrôleur stabilisant robuste pour les systèmes linéaires de temps discret avec des incertitudes variables norme-délimitées de temps. Retarder les états robustes indépendants de stabilité sont dérivés et deux méthodes de synthèse sont présentées. Une méthode est de construire une loi sans mémoire robuste de commande de rétroaction d'état des solutions des inégalités linéaires de matrice. L'autre méthode se compose concevoir le contrôleur observateur-basé robuste de rétroaction de rendement. Les résultats sont exprimés en termes des inégalités linéaires de matrice. Une comparaison avec des essais de µ/LDI est présentée. En outre, des exemples numériques sont donnés pour l'illustration.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Systèmes à temps discret Inégalités matricielles En ligne : elh_tissir@yahoo.fr [article] Robust Control Design for Retarded Discrete-Time Systems = Conception Robuste de Commande pour les Systèmes Retardés de Temps Discret [texte imprimé] / El Houssaine Tissir, Auteur . - 72-76 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 72-76 p.
Mots-clés : Distrete time systems Robust stability Robust stabilization Observer-based output feedback Linear matrix inequalities Systèmes de temps de Distrete Stabilité robuste Stabilisation robuste Observateur basé de rétroaction de rendement Inégalités linéaires de matrice Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper focuses on the analysis and synthesis of a robust stabilizing controller for linear discrete time systems with norm-bounded time varying uncertainties. Delay independent robust stability conditions are derived and two synthesis methods are presented. One method is to construct a robust memoryless state feedback control law from the solutions of linear matrix inequalities. The other method consists of designing robust observer-based output feedback controller. The results are expressed in termes of linear matrix inequalities. A comparison with µ/LDI tests is presented. Furthermore, numerical examples are given for illustration.
Cet article se concentre sur l'analyse et la synthèse d'un contrôleur stabilisant robuste pour les systèmes linéaires de temps discret avec des incertitudes variables norme-délimitées de temps. Retarder les états robustes indépendants de stabilité sont dérivés et deux méthodes de synthèse sont présentées. Une méthode est de construire une loi sans mémoire robuste de commande de rétroaction d'état des solutions des inégalités linéaires de matrice. L'autre méthode se compose concevoir le contrôleur observateur-basé robuste de rétroaction de rendement. Les résultats sont exprimés en termes des inégalités linéaires de matrice. Une comparaison avec des essais de µ/LDI est présentée. En outre, des exemples numériques sont donnés pour l'illustration.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Systèmes à temps discret Inégalités matricielles En ligne : elh_tissir@yahoo.fr
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 77-82 p.
Titre : Robust Fault Detection Observer Design: Iterative LMI Approaches Titre original : Conception Robuste d'Observateur de Détection de Défaut : Approches Itératives de LMI Type de document : texte imprimé Auteurs : H. B. Wang, Auteur ; J. L. Wang, Auteur ; J. Lam, Auteur Article en page(s) : 77-82 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Détection de défaut Observateur Matrice de système Observateur robuste de détection de défaut Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper deals with the Robust Fault Detection (RFD) problem with the aid of the H[infinity] norm and H− index optimization techniques and the LMI approach. First, a necessary and sufficient condition is proposed for the design of RFD observers in the nominal case. Then, the RFD problem for systems with structured uncertainties in the system matrices is considered. Approaches are proposed to design robust fault detection observers to enhance the fault detection and to attenuate the effects due to unknown inputs and uncertainties. Furthermore, the design of the threshold of fault detection is investigated. We also consider the fault sensitivity over finite frequency range in which case no constraint is required on D being of full column rank for a system (A,B,C,D). Numerical examples are employed to demonstrate the effectiveness of the proposed methods.
Cet article traite le problème robuste de la détection de défaut (RFD) à l'aide les techniques d'optimisation de H [infini] de norme et d'index de H− et l'approche de LMI. D'abord, on propose un état nécessaire et suffisant pour la conception des observateurs de RFD dans le cas nominal. Puis, le problème de RFD pour des systèmes avec des incertitudes structurées dans les matrices de système est considéré. On propose des approches pour concevoir les observateurs robustes de détection de défaut pour augmenter la détection de défaut et pour atténuer les effets dus aux entrées et aux incertitudes inconnues. En outre, la conception du seuil de la détection de défaut est étudiée. Nous considérons également l'excédent de sensibilité de défaut gamme de fréquence finie dans ce cas aucune contrainte n'est exigée sur D étant du plein grade de colonne pour un système (A, B, C, D). Des exemples numériques sont utilisés pour démontrer l'efficacité des méthodes proposées.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Détection de défaut En ligne : hbwang1971@yahoo.com.cn, ejlwang@ntu.edu.sg, jlam@hku.hk [article] Robust Fault Detection Observer Design: Iterative LMI Approaches = Conception Robuste d'Observateur de Détection de Défaut : Approches Itératives de LMI [texte imprimé] / H. B. Wang, Auteur ; J. L. Wang, Auteur ; J. Lam, Auteur . - 77-82 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 77-82 p.
Mots-clés : Détection de défaut Observateur Matrice de système Observateur robuste de détection de défaut Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper deals with the Robust Fault Detection (RFD) problem with the aid of the H[infinity] norm and H− index optimization techniques and the LMI approach. First, a necessary and sufficient condition is proposed for the design of RFD observers in the nominal case. Then, the RFD problem for systems with structured uncertainties in the system matrices is considered. Approaches are proposed to design robust fault detection observers to enhance the fault detection and to attenuate the effects due to unknown inputs and uncertainties. Furthermore, the design of the threshold of fault detection is investigated. We also consider the fault sensitivity over finite frequency range in which case no constraint is required on D being of full column rank for a system (A,B,C,D). Numerical examples are employed to demonstrate the effectiveness of the proposed methods.
Cet article traite le problème robuste de la détection de défaut (RFD) à l'aide les techniques d'optimisation de H [infini] de norme et d'index de H− et l'approche de LMI. D'abord, on propose un état nécessaire et suffisant pour la conception des observateurs de RFD dans le cas nominal. Puis, le problème de RFD pour des systèmes avec des incertitudes structurées dans les matrices de système est considéré. On propose des approches pour concevoir les observateurs robustes de détection de défaut pour augmenter la détection de défaut et pour atténuer les effets dus aux entrées et aux incertitudes inconnues. En outre, la conception du seuil de la détection de défaut est étudiée. Nous considérons également l'excédent de sensibilité de défaut gamme de fréquence finie dans ce cas aucune contrainte n'est exigée sur D étant du plein grade de colonne pour un système (A, B, C, D). Des exemples numériques sont utilisés pour démontrer l'efficacité des méthodes proposées.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Détection de défaut En ligne : hbwang1971@yahoo.com.cn, ejlwang@ntu.edu.sg, jlam@hku.hk
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 83-90 p.
Titre : Robust Regional Eigenvalue-Clustering Analysis for Linear Discrete Singular Time-Delay Systems With Structured Parameter Uncertainties Titre original : Analyse Groupante de Valeur Propre Régionale Robuste pour Temps Singulier Discret Linéaire Retardent des Systèmes avec des Incertitudes Structurées de Paramètre Type de document : texte imprimé Auteurs : Shinn-Horng Chen, Auteur ; Chou, Jyh-Horng, Auteur ; Liang-An Zheng, Auteur Article en page(s) : 83-90 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Discrete singular time-delay systems Regional eigenvalue-clustering robustness Structured parameter uncertainties Temps singuliers discrets Robustesse valeur-groupante régionale Incertitudes structurées de paramètre Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In this paper, the regional eigenvalue-clustering robustness problem of linear discrete singular time-delay systems with structured (elemental) parameter uncertainties is investigated. Under the assumptions that the linear nominal discrete singular time-delay system is regular and causal, and has all its finite eigenvalues lying inside certain specified regions, two new sufficient conditions are proposed to preserve the assumed properties when the structured parameter uncertainties are added into the linear nominal discrete singular time-delay system. When all the finite eigenvalues are just required to locate inside the unit circle, the proposed criteria will become the stability robustness criteria. For the case of eigenvalue clustering in a specified circular region, one proposed sufficient condition is mathematically proved to be less conservative than those reported very recently in the literature. Another new sufficient condition is also proposed for guaranteeing that the linear discrete singular time-delay system with both structured (elemental) and unstructured (norm-bounded) parameter uncertainties holds the properties of regularity, causality, and eigenvalue clustering in a specified region. An example is given to demonstrate the applicability of the proposed sufficient conditions.
En cet article, le problème valeur-groupant régional de robustesse des systèmes à retard de temps singuliers discrets linéaires avec des incertitudes (élémentaires) structurées de paramètre est étudié. Dans les prétentions que le système à retard de temps singulier discret nominal linéaire est régulier et causal, et a toutes ses valeurs propres finies se trouver à l'intérieur de certaines régions indiquées, on propose deux nouvelles conditions suffisantes pour préserver les propriétés assumées quand les incertitudes structurées de paramètre sont ajoutées dans le système à retard de temps singulier discret nominal linéaire. Quand toutes valeurs propres finies sont juste exigées pour placer à l'intérieur du cercle d'unité, les critères proposés deviendront les critères de robustesse de stabilité. Pour le cas de la valeur propre groupant dans une région circulaire indiquée, on s'avère que mathématiquement on a proposé l'état suffisant moins conservateur que ceux rapportés très récemment dans la littérature. On propose également un autre nouvel état suffisant pour garantir que le système à retard de temps singulier discret linéaire avec structuré (élémentaire) et les incertitudes (norme-délimitées) non structurées de paramètre tient les propriétés de la régularité, de la causalité, et de la valeur propre groupant dans une région indiquée. Un exemple est donné pour démontrer l'applicabilité des conditions suffisantes proposées.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Robustesse En ligne : choujh@ccms.nkfust.edu.tw [article] Robust Regional Eigenvalue-Clustering Analysis for Linear Discrete Singular Time-Delay Systems With Structured Parameter Uncertainties = Analyse Groupante de Valeur Propre Régionale Robuste pour Temps Singulier Discret Linéaire Retardent des Systèmes avec des Incertitudes Structurées de Paramètre [texte imprimé] / Shinn-Horng Chen, Auteur ; Chou, Jyh-Horng, Auteur ; Liang-An Zheng, Auteur . - 83-90 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 83-90 p.
Mots-clés : Discrete singular time-delay systems Regional eigenvalue-clustering robustness Structured parameter uncertainties Temps singuliers discrets Robustesse valeur-groupante régionale Incertitudes structurées de paramètre Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : In this paper, the regional eigenvalue-clustering robustness problem of linear discrete singular time-delay systems with structured (elemental) parameter uncertainties is investigated. Under the assumptions that the linear nominal discrete singular time-delay system is regular and causal, and has all its finite eigenvalues lying inside certain specified regions, two new sufficient conditions are proposed to preserve the assumed properties when the structured parameter uncertainties are added into the linear nominal discrete singular time-delay system. When all the finite eigenvalues are just required to locate inside the unit circle, the proposed criteria will become the stability robustness criteria. For the case of eigenvalue clustering in a specified circular region, one proposed sufficient condition is mathematically proved to be less conservative than those reported very recently in the literature. Another new sufficient condition is also proposed for guaranteeing that the linear discrete singular time-delay system with both structured (elemental) and unstructured (norm-bounded) parameter uncertainties holds the properties of regularity, causality, and eigenvalue clustering in a specified region. An example is given to demonstrate the applicability of the proposed sufficient conditions.
En cet article, le problème valeur-groupant régional de robustesse des systèmes à retard de temps singuliers discrets linéaires avec des incertitudes (élémentaires) structurées de paramètre est étudié. Dans les prétentions que le système à retard de temps singulier discret nominal linéaire est régulier et causal, et a toutes ses valeurs propres finies se trouver à l'intérieur de certaines régions indiquées, on propose deux nouvelles conditions suffisantes pour préserver les propriétés assumées quand les incertitudes structurées de paramètre sont ajoutées dans le système à retard de temps singulier discret nominal linéaire. Quand toutes valeurs propres finies sont juste exigées pour placer à l'intérieur du cercle d'unité, les critères proposés deviendront les critères de robustesse de stabilité. Pour le cas de la valeur propre groupant dans une région circulaire indiquée, on s'avère que mathématiquement on a proposé l'état suffisant moins conservateur que ceux rapportés très récemment dans la littérature. On propose également un autre nouvel état suffisant pour garantir que le système à retard de temps singulier discret linéaire avec structuré (élémentaire) et les incertitudes (norme-délimitées) non structurées de paramètre tient les propriétés de la régularité, de la causalité, et de la valeur propre groupant dans une région indiquée. Un exemple est donné pour démontrer l'applicabilité des conditions suffisantes proposées.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Robustesse En ligne : choujh@ccms.nkfust.edu.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 91-95 p.
Titre : Refined Stability Conditions for Linear Uncertain Systems With Multiple Time-Varying Delays Titre original : Conditions de Raffinage de Stabilité pour les Systèmes Incertains Linéaires avec Temps-Changer Multiple Retarde Type de document : texte imprimé Auteurs : Chih-Peng Huang, Auteur Article en page(s) : 91-95 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Time-varying delays Robust stability Stabilization Linear matrix inequality (LMI) Changement de Temps retarde Stabilité robuste Stabilisation Inégalité linéaire de matrice Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper mainly proposes distinct criteria for the stability analysis and stabilization of linear uncertain systems with time-varying delays. Based on the Lyapunov theorem, a sufficient condition of the unforced systems with single time-varying delay is first derived. By involving a memoryless state feedback controller, the condition will be extended to treat with the resulting closed-loop system. These explicit criteria can be reformulated in LMIs forms, so we will readily verify the stability or design a stabilizing controller by the current LMI solver. Furthermore, the considered systems with multiple time-varying delays are similarly addressed. Numerical examples are given to demonstrate that the proposed approach is effective and valid.
Cet article propose principalement des critères distincts pour l'analyse de stabilité et la stabilisation des systèmes incertains linéaires avec temps-changer retarde. Basé sur le théorème de Lyapunov, un état suffisant de unforced des systèmes avec temps-changer simple retardent est d'abord dérivé. En impliquant un contrôleur sans mémoire de rétroaction d'état, la condition sera prolongée au festin avec le système en circuit fermé résultant. Ces critères explicites peuvent être reformulés sous des formes de LMIs, ainsi nous vérifierons aisément la stabilité ou concevrons un contrôleur stabilisant par le solutionneur courant de LMI. En outre, les systèmes considérés avec temps-changer multiple retarde sont pareillement adressés. Des exemples numériques sont donnés pour démontrer que l'approche proposée est efficace et valide.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Raffinage--Stabilité de Liapounov En ligne : ponytony@seed.net.tw [article] Refined Stability Conditions for Linear Uncertain Systems With Multiple Time-Varying Delays = Conditions de Raffinage de Stabilité pour les Systèmes Incertains Linéaires avec Temps-Changer Multiple Retarde [texte imprimé] / Chih-Peng Huang, Auteur . - 91-95 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 91-95 p.
Mots-clés : Time-varying delays Robust stability Stabilization Linear matrix inequality (LMI) Changement de Temps retarde Stabilité robuste Stabilisation Inégalité linéaire de matrice Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This paper mainly proposes distinct criteria for the stability analysis and stabilization of linear uncertain systems with time-varying delays. Based on the Lyapunov theorem, a sufficient condition of the unforced systems with single time-varying delay is first derived. By involving a memoryless state feedback controller, the condition will be extended to treat with the resulting closed-loop system. These explicit criteria can be reformulated in LMIs forms, so we will readily verify the stability or design a stabilizing controller by the current LMI solver. Furthermore, the considered systems with multiple time-varying delays are similarly addressed. Numerical examples are given to demonstrate that the proposed approach is effective and valid.
Cet article propose principalement des critères distincts pour l'analyse de stabilité et la stabilisation des systèmes incertains linéaires avec temps-changer retarde. Basé sur le théorème de Lyapunov, un état suffisant de unforced des systèmes avec temps-changer simple retardent est d'abord dérivé. En impliquant un contrôleur sans mémoire de rétroaction d'état, la condition sera prolongée au festin avec le système en circuit fermé résultant. Ces critères explicites peuvent être reformulés sous des formes de LMIs, ainsi nous vérifierons aisément la stabilité ou concevrons un contrôleur stabilisant par le solutionneur courant de LMI. En outre, les systèmes considérés avec temps-changer multiple retarde sont pareillement adressés. Des exemples numériques sont donnés pour démontrer que l'approche proposée est efficace et valide.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Raffinage--Stabilité de Liapounov En ligne : ponytony@seed.net.tw
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 96-99 p.
Titre : New Results in Quasi-Optimum Control Titre original : Nouveaux résultats dans la commande de Quasi-Optimum Type de document : texte imprimé Auteurs : Bernard Friedland, Auteur Article en page(s) : 96-99 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande quasi-optimum Contrainte état-variable Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A technique of quasi-optimum control, developed by the author in 1966, has as its goal to permit one to use the apparatus of optimum control theory without having to solve the two-point boundary value problem for the actual problem. This is achieved by assuming the actual problem is “near” a simplified problem the solution of which was known. In this case, the control law adds a linear correction to the costate of the simplified problem. The linear correction is obtained as the solution of a matrix Riccati equation. After a review of the theory, several new applications of the technique are provided. These include mildly nonlinear processes, processes with bounded-control, and processes with state-variable constraints.
Une technique de commande de quasi-optimum, développée par l'auteur en 1966, a comme son but pour permettre à on d'utiliser l'appareil de la théorie de commande optima sans devoir résoudre le problème de valeur de deux-point pour le problème réel. Ceci est réalisé en assumant le problème réel est « près » d'un problème simplifié la solution dont a été connu. Dans ce cas-ci, la loi de commande ajoute une correction linéaire à l'à côtes du problème simplifié. La correction linéaire est obtenue comme solution d'une équation de Riccati de matrice. Après un examen de la théorie, plusieurs nouvelles applications de la technique sont fournies. Celles-ci incluent des processus modérément non-linéaires, des processus avec la bondir-commande, et des processus avec des contraintes état-variables.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Contraintes En ligne : bf@njit.edu [article] New Results in Quasi-Optimum Control = Nouveaux résultats dans la commande de Quasi-Optimum [texte imprimé] / Bernard Friedland, Auteur . - 96-99 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 96-99 p.
Mots-clés : Commande quasi-optimum Contrainte état-variable Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A technique of quasi-optimum control, developed by the author in 1966, has as its goal to permit one to use the apparatus of optimum control theory without having to solve the two-point boundary value problem for the actual problem. This is achieved by assuming the actual problem is “near” a simplified problem the solution of which was known. In this case, the control law adds a linear correction to the costate of the simplified problem. The linear correction is obtained as the solution of a matrix Riccati equation. After a review of the theory, several new applications of the technique are provided. These include mildly nonlinear processes, processes with bounded-control, and processes with state-variable constraints.
Une technique de commande de quasi-optimum, développée par l'auteur en 1966, a comme son but pour permettre à on d'utiliser l'appareil de la théorie de commande optima sans devoir résoudre le problème de valeur de deux-point pour le problème réel. Ceci est réalisé en assumant le problème réel est « près » d'un problème simplifié la solution dont a été connu. Dans ce cas-ci, la loi de commande ajoute une correction linéaire à l'à côtes du problème simplifié. La correction linéaire est obtenue comme solution d'une équation de Riccati de matrice. Après un examen de la théorie, plusieurs nouvelles applications de la technique sont fournies. Celles-ci incluent des processus modérément non-linéaires, des processus avec la bondir-commande, et des processus avec des contraintes état-variables.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Contraintes En ligne : bf@njit.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 100-104 p.
Titre : Adaptive Servoregulation of a Projectile Fin Using Piezoelectric Actuator Titre original : Servoregulation adaptatif d'un aileron de projectile à l'aide du déclencheur piézoélectrique Type de document : texte imprimé Auteurs : Smitha Mani, Auteur ; Parimi, Surya Kiran ; Sahjendra N. Singh, Auteur ; Woosoon Yim, Auteur Article en page(s) : 100-104 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande adaptive Déclancheur piézoélectrique Projectile Servorégulateur adaptif Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This brief paper treats the question of adaptive control of a projectile fin using a piezoelectric actuator. The hollow projectile fin is rigid, within which a flexible cantilever beam with a piezoelectric active layer is mounted. The model of the fin-beam system includes the aerodynamic moment, which is a function of angle of attack of the projectile. The rotation angle of the fin is controlled by deforming the flexible beam, which is hinged at the tip of the rigid fin. An adaptive servoregulator is designed for the control of the fin angle using the fin angle and its derivative for feedback. Interestingly, the knowledge of the dimension and parameters of the system is not essenstial for the synthesis of the control law. In the closed-loop system, the fin angle asymptotically converges to the desired set point and the elastic modes converge to their equilibrium values. Computer simulation and laboratory test results are presented to show the performance of the controller.
Ce document succinct traite la question de la commande adaptative d'un aileron de projectile à l'aide d'un déclencheur piézoélectrique. L'aileron creux de projectile est rigide, dans lequel un faisceau en porte-à-faux flexible avec une couche active piézoélectrique est monté. Le modèle du système d'aileron-faisceau inclut le moment aérodynamique, qui est une fonction d'angle d'attaque de la projectile. L'angle de rotation de l'aileron est commandé en déformant le faisceau flexible, qui est articulé au bout de l'aileron rigide. Un servoregulateur adaptatif est conçu pour la commande de l'angle d'aileron en utilisant l'angle d'aileron et son dérivé pour la rétroaction. Intéressant, la connaissance de la dimension et les paramètres du système n'est pas essenstial pour la synthèse de la loi de commande. Dans le système en circuit fermé, l'angle d'aileron converge asymptotiquement au point de réglage désiré et les modes élastiques convergent à leurs valeurs d'équilibre. Des résultats de simulation sur ordinateur et d'essai en laboratoire sont présentés pour montrer l'exécution du contrôleur.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Commande adaptative-- Projectiles En ligne : sahaj@ee.unlv.edu [article] Adaptive Servoregulation of a Projectile Fin Using Piezoelectric Actuator = Servoregulation adaptatif d'un aileron de projectile à l'aide du déclencheur piézoélectrique [texte imprimé] / Smitha Mani, Auteur ; Parimi, Surya Kiran ; Sahjendra N. Singh, Auteur ; Woosoon Yim, Auteur . - 100-104 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 100-104 p.
Mots-clés : Commande adaptive Déclancheur piézoélectrique Projectile Servorégulateur adaptif Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : This brief paper treats the question of adaptive control of a projectile fin using a piezoelectric actuator. The hollow projectile fin is rigid, within which a flexible cantilever beam with a piezoelectric active layer is mounted. The model of the fin-beam system includes the aerodynamic moment, which is a function of angle of attack of the projectile. The rotation angle of the fin is controlled by deforming the flexible beam, which is hinged at the tip of the rigid fin. An adaptive servoregulator is designed for the control of the fin angle using the fin angle and its derivative for feedback. Interestingly, the knowledge of the dimension and parameters of the system is not essenstial for the synthesis of the control law. In the closed-loop system, the fin angle asymptotically converges to the desired set point and the elastic modes converge to their equilibrium values. Computer simulation and laboratory test results are presented to show the performance of the controller.
Ce document succinct traite la question de la commande adaptative d'un aileron de projectile à l'aide d'un déclencheur piézoélectrique. L'aileron creux de projectile est rigide, dans lequel un faisceau en porte-à-faux flexible avec une couche active piézoélectrique est monté. Le modèle du système d'aileron-faisceau inclut le moment aérodynamique, qui est une fonction d'angle d'attaque de la projectile. L'angle de rotation de l'aileron est commandé en déformant le faisceau flexible, qui est articulé au bout de l'aileron rigide. Un servoregulateur adaptatif est conçu pour la commande de l'angle d'aileron en utilisant l'angle d'aileron et son dérivé pour la rétroaction. Intéressant, la connaissance de la dimension et les paramètres du système n'est pas essenstial pour la synthèse de la loi de commande. Dans le système en circuit fermé, l'angle d'aileron converge asymptotiquement au point de réglage désiré et les modes élastiques convergent à leurs valeurs d'équilibre. Des résultats de simulation sur ordinateur et d'essai en laboratoire sont présentés pour montrer l'exécution du contrôleur.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Commande adaptative-- Projectiles En ligne : sahaj@ee.unlv.edu
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 105-113 p.
Titre : A Bond Graph Approach to the Analysis of Prosthesis for a Partially Impaired Hand Titre original : Approche en Esclavage de Graphique à l'Analyse de la Prothèse pour une Main Partiellement Altérée Type de document : texte imprimé Auteurs : Anand Vaz, Auteur ; Shinichi Hirai, Auteur Article en page(s) : 105-113 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Bond graphs Hand prosthesis Modeling Simulation Dynamics Graphiques en esclavage Prothèse de main Modèle Simulation Dynamique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A system dynamics approach, based on bond graphs, is presented for the analysis of prosthetic devices for a partially impaired hand. The partial impairment implies that the hand has lost one or more fingers but retains the ability of its remaining natural fingers. It is shown that the existing natural joints can be used for the actuation of prosthetic finger joints and enable performance of tasks that would not have been possible otherwise. This is a challenging task as motion has to be transmitted from the remaining natural joints to the prosthetic joints. The joint axes move with respect to each other during performance of tasks and do not have any fixed relative orientation. In this work, basic concepts for the actuation of the prosthesis required for such tasks are developed systematically. Based on these concepts, Bowden cable based joint actuation mechanisms for transmission of motion from natural joints to corresponding prosthetic joints are presented and analyzed. The analysis of dynamics of the resulting under-actuated prosthesis with joint actuation mechanism is based on bond graph models that are systematically developed. Using these models, system equations are derived and numerical simulations performed for the analysis. One- and two-joint actuated prototypes of the prosthesis have been presented and effectively demonstrate the proposed concepts.
Une dynamique de système s'approche, basé sur les graphiques en esclavage, est présentée pour l'analyse des dispositifs prosthétiques pour une main partiellement altérée. L'affaiblissement partiel implique que la main a perdu un ou plusieurs doigts mais maintient la capacité de ses doigts normaux restants. On lui montre que les joints normaux existants peuvent être employés pour la mise en action des joints prosthétiques de doigt et permettre l'exécution de charge qui n'aurait pas étés possible autrement. C'est un provocant chargent car le mouvement doit être transmis des joints normaux restants aux joints prosthétiques. Les haches communes se déplacent en ce qui concerne l'un l'autre pendant l'exécution de charge et n'a pas n'importe quelle orientation relative fixe. Dans ce travail, les concepts de base pour la mise en action de la prothèse exigée pour tels charge sont développés systématiquement. Basé sur ces concepts, des mécanismes communs basés par câble de Bowden pour la transmission du mouvement des joints normaux aux joints prosthétiques correspondants sont présentés et analysés. L'analyse de la dynamique de la prothèse sous-actionnée résultante avec le mécanisme commun est basée sur les modèles de graphique en esclavage qui sont systématiquement développés. En utilisant ces modèles, des équations de système sont dérivées et des simulations numériques sont effectuées pour l'analyse. Un et parjoint enclenchés prototypes de la prothèse ont été présentés et démontrent efficacement les concepts proposés.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Main -- Prothèses En ligne : anandvaz@ieee.org, hirai@se.ritsumei.ac.jp [article] A Bond Graph Approach to the Analysis of Prosthesis for a Partially Impaired Hand = Approche en Esclavage de Graphique à l'Analyse de la Prothèse pour une Main Partiellement Altérée [texte imprimé] / Anand Vaz, Auteur ; Shinichi Hirai, Auteur . - 105-113 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 105-113 p.
Mots-clés : Bond graphs Hand prosthesis Modeling Simulation Dynamics Graphiques en esclavage Prothèse de main Modèle Simulation Dynamique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A system dynamics approach, based on bond graphs, is presented for the analysis of prosthetic devices for a partially impaired hand. The partial impairment implies that the hand has lost one or more fingers but retains the ability of its remaining natural fingers. It is shown that the existing natural joints can be used for the actuation of prosthetic finger joints and enable performance of tasks that would not have been possible otherwise. This is a challenging task as motion has to be transmitted from the remaining natural joints to the prosthetic joints. The joint axes move with respect to each other during performance of tasks and do not have any fixed relative orientation. In this work, basic concepts for the actuation of the prosthesis required for such tasks are developed systematically. Based on these concepts, Bowden cable based joint actuation mechanisms for transmission of motion from natural joints to corresponding prosthetic joints are presented and analyzed. The analysis of dynamics of the resulting under-actuated prosthesis with joint actuation mechanism is based on bond graph models that are systematically developed. Using these models, system equations are derived and numerical simulations performed for the analysis. One- and two-joint actuated prototypes of the prosthesis have been presented and effectively demonstrate the proposed concepts.
Une dynamique de système s'approche, basé sur les graphiques en esclavage, est présentée pour l'analyse des dispositifs prosthétiques pour une main partiellement altérée. L'affaiblissement partiel implique que la main a perdu un ou plusieurs doigts mais maintient la capacité de ses doigts normaux restants. On lui montre que les joints normaux existants peuvent être employés pour la mise en action des joints prosthétiques de doigt et permettre l'exécution de charge qui n'aurait pas étés possible autrement. C'est un provocant chargent car le mouvement doit être transmis des joints normaux restants aux joints prosthétiques. Les haches communes se déplacent en ce qui concerne l'un l'autre pendant l'exécution de charge et n'a pas n'importe quelle orientation relative fixe. Dans ce travail, les concepts de base pour la mise en action de la prothèse exigée pour tels charge sont développés systématiquement. Basé sur ces concepts, des mécanismes communs basés par câble de Bowden pour la transmission du mouvement des joints normaux aux joints prosthétiques correspondants sont présentés et analysés. L'analyse de la dynamique de la prothèse sous-actionnée résultante avec le mécanisme commun est basée sur les modèles de graphique en esclavage qui sont systématiquement développés. En utilisant ces modèles, des équations de système sont dérivées et des simulations numériques sont effectuées pour l'analyse. Un et parjoint enclenchés prototypes de la prothèse ont été présentés et démontrent efficacement les concepts proposés.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Main -- Prothèses En ligne : anandvaz@ieee.org, hirai@se.ritsumei.ac.jp
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 114-120 p.
Titre : Input Selection for Modeling and Diagnostics With Application to Diesel Engines Titre original : Choix d'entrée pour modèle et diagnostic avec l'application aux moteurs diesel Type de document : texte imprimé Auteurs : Martin Brett, Auteur ; Peter Meckl, Auteur Article en page(s) : 114-120 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Moteur diesel Vecteur d'entrée métrique Enthropie conditionnelle Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A theoretical and experimental approach to the use of information theory in input space selection for modeling and diagnostic applications is examined. The assumptions and test cases used throughout the paper are specifically tailored to diesel engine diagnostic and modeling applications. This work seeks to quantify the amount of information about an output contained within an input space. The information theoretic quantity, conditional entropy, is shown to be an accurate predictor of model and diagnostic algorithm performance and therefore is a good choice for an input vector selection metric. Methods of estimating conditional entropy from collected data, including the amount of needed data, are also discussed.
Une approche théorique et expérimentale à l'utilisation de la théorie de l'information dans le choix de l'espace d'entrée pour modeler et applications diagnostiques est examinée. Les prétentions et les cas d'espèce utilisés dans tout le papier sont spécifiquement conçus en fonction le moteur diesel diagnostique et modelant des applications. Ce travail cherche à mesurer la quantité d'informations sur un résultat contenu dans un espace d'entrée. La quantité théorétique de l'information, entropie conditionnelle, s'avère un facteur prédictif précis de modèle et l'exécution diagnostique d'algorithme et est donc un bon choix pour un choix de vecteur d'entrée métrique. Des méthodes d'estimer l'entropie conditionnelle des données rassemblées, y compris la quantité de données nécessaires, sont également discutées.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Automobiles -- Moteurs diesel [article] Input Selection for Modeling and Diagnostics With Application to Diesel Engines = Choix d'entrée pour modèle et diagnostic avec l'application aux moteurs diesel [texte imprimé] / Martin Brett, Auteur ; Peter Meckl, Auteur . - 114-120 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 129 N° 1 (Janvier 2007) . - 114-120 p.
Mots-clés : Moteur diesel Vecteur d'entrée métrique Enthropie conditionnelle Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : A theoretical and experimental approach to the use of information theory in input space selection for modeling and diagnostic applications is examined. The assumptions and test cases used throughout the paper are specifically tailored to diesel engine diagnostic and modeling applications. This work seeks to quantify the amount of information about an output contained within an input space. The information theoretic quantity, conditional entropy, is shown to be an accurate predictor of model and diagnostic algorithm performance and therefore is a good choice for an input vector selection metric. Methods of estimating conditional entropy from collected data, including the amount of needed data, are also discussed.
Une approche théorique et expérimentale à l'utilisation de la théorie de l'information dans le choix de l'espace d'entrée pour modeler et applications diagnostiques est examinée. Les prétentions et les cas d'espèce utilisés dans tout le papier sont spécifiquement conçus en fonction le moteur diesel diagnostique et modelant des applications. Ce travail cherche à mesurer la quantité d'informations sur un résultat contenu dans un espace d'entrée. La quantité théorétique de l'information, entropie conditionnelle, s'avère un facteur prédictif précis de modèle et l'exécution diagnostique d'algorithme et est donc un bon choix pour un choix de vecteur d'entrée métrique. Des méthodes d'estimer l'entropie conditionnelle des données rassemblées, y compris la quantité de données nécessaires, sont également discutées.DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 RAMEAU : Automobiles -- Moteurs diesel
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