- Tytuł:
-
Solution of the Kalman filtering problem in control and modeling of a double inverted pendulum with rolling friction
Rozwiązanie zagadnienia filtru Kalmana w kontroli i modelowaniu podwójnego wahadła odwróconego z tarciem tocznym - Autorzy:
-
Olejnik, P.
Awrejcewicz, J.
Niełaczny, M. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/277179.pdf
- Data publikacji:
- 2013
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
- Tematy:
-
podwójne wahadło odwrócone
linearyzacja
modelowanie dynamiczne
tarcie toczne
filtr Kalmana
kontrola LQG
double inverted pendulum
linearization
dynamic modeling
rolling friction
Kalman filter
LQG control - Opis:
-
The problem of control and dynamical modeling of a unicycle-cyclist system treated as a double inverted pendulum with rolling friction and vibrating in the plane that is perpendicular to the direction of movement is studied. The object of analysis consists of two basic parts: the wheel and the double pendulum. The equations of motion have been derived using the Lagrange equation of the second kind. The kinematic excitation has been applied to the cyclist. The aim of control is to maintain the unicyclecyclist system in an unstable equilibrium around given angular position. Control moment of force has been applied to the wheel in a numerical procedure performed in Simulink. Kalman filtering problem has been solved basing on the feedback control system and functions included in Control System Toolbox of MATLAB. The proposed approach could be extended in future to solve some dynamical problem of transverse vibrations.
Praca podejmuje rozwiązanie zagadnienia kontroli i modelowania dynamicznego układu monocykl-rowerzysta rozpatrzonego jako podwójne wahadło odwrócone z tarciem tocznym drgające w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku ruchu. Analizowany obiekt składa się z dwóch podstawowych części, tzn. koła i podwójnego wahadła. Równania ruchu układu mechanicznego, w którym wymuszenie kinematyczne przyłożono do masy reprezentującej ciało rowerzysty wyprowadzono stosując równania Lagrange’a drugiego rodzaju. Zadaniem kontroli było utrzymanie modelu układu monocykl-rowerzysta w niestabilnym położeniu równowagi w pobliżu zadanej wartości kąta obrotu. W procedurze numerycznej zrealizowanej w Simulinku moment siły kontroli przyłożono do koła napędzającego układ modelowy. Zagadnienie doboru filtru Kalmana rozwiązano w układzie sterowania ze sprzężeniem zwrotnym przy użyciu wbudowanych funkcji numerycznych wchodzących w skład biblioteki Control System Toolbox pakietu MATLAB. Zaproponowane podejście można rozszerzyć w przyszłości w celu rozwiązania podobnego problemu dynamicznego uwzględniającego drgania poprzeczne. - Źródło:
-
Pomiary Automatyka Robotyka; 2013, 17, 1; 63-70
1427-9126 - Pojawia się w:
- Pomiary Automatyka Robotyka
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł