Dynamic Emulation Using an Indirect Control Input / Rong Zhang in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 127, N° 1 (Mars 2005)  

Dynamic Emulation Using an Indirect Control Input = Emulation Dynamique en Utilisant une Entrée Indirecte de Commande [texte imprimé] / Rong Zhang, Auteur ; Alleyne, Andrew G., Auteur . - 2006 . - 114-124 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 127, N° 1 (Mars 2005) . - 114-124 p.

Mots-clés :	Controleur d'émulation Système dynamique Emulation Signaux exogènes Boucle blockée
Index. décimale :	620.1/389
Résumé :	This paper presents a generalized framwork to analyze and design controllers for a class of dynamic emulation systems. This class of systems features some structurally distinctive control framworks which inherently limit the available bandwidth for dynamic emulation. The primary focus is on control structures that we define as indirect. This means the signal from the controller does not affect the physical plant directly; it interacts in combination with other exogenous signals to affect a behaivior on the physical system interacting with the emulated load. It is shown that the achievable closed loop performance is limited in a unique way: the high frequency response of the controlled closed loop system converges to the dynamic of the open loop physical plant that is interacting with the emulated load. This paper illustrate the three controller configurations of the indirect emulation and gives guidelines on how to improve the performance within the identified structural limitations. The three configurations are: a feed back design measuring plant output only, a feed forward design measuring an exogenous signal, and a two degree of freedom design combining feedback and feed forward measurements. A detailed analysis in the frequency domain is used to support the experimental results illustrated on a hardware in the loop (HIN) system. The demonstration case is a high bandwidth transient dynamometer to emulate rapidly varying load associated with an earthmoving vehicle powertrain. Cet article présente un travail généralisé de fram pour analyser et concevoir des contrôleurs pour une classe des systèmes dynamiques d'émulation. Cette classe des systèmes comporte quelques travaux structurellement distinctifs de fram de commande qui limitent en soi la largeur de bande disponible pour l'émulation dynamique. Le foyer primaire est sur les structures de commande que nous définissons comme indirect. Ceci signifie que le signal du contrôleur n'affecte pas l'usine physique directement ; il agit l'un sur l'autre en combination avec d'autres signaux exogènes pour affecter un behaivior sur le système physique agissant l'un sur l'autre avec la charge émulée. On lui montre que l'exécution réalisable de boucle bloquée est limitée d'une manière unique : la réponse à haute fréquence du système commandé de boucle bloquée converge au dynamique de l'usine physique de boucle ouverte qui agit l'un sur l'autre avec la charge émulée. Cet article illustrent les trois configurations de contrôleur de l'émulation indirecte et donnent des directives sur la façon dont améliorer l'exécution dans les limitations structurales identifiées. Les trois configurations sont : un rendement de l'installation de mesure de conception de rétroaction seulement, une alimentation pour la conception de salle mesurant un signal exogène, et des deux degrés de combinaison de conception de liberté rétroagissent et alimentent pour des mesures de salle. Une analyse détaillée dans le domaine de fréquence est employée pour soutenir les résultats expérimentaux illustrés sur un matériel dans le système de la boucle (HIN). Le cas de démonstration est un dynamomètre passager de largeur de bande élevée pour émuler la charge rapidement variable liée à un moteur de terrassement de véhicule.
En ligne :	rzhang@asme.org, alleyne@uiuc.edu