Temat: LQR - Katalog OPAC zbiorów

Skocz do pozycji: 1.

Tytuł:: LQR control of the nodal displacements in a spatial truss with active piezoelectric members
Sterowanie LQR przemieszczeniami węzłów przestrzennej kratownicy z aktywnymi prętami piezoelektrycznymi
Autorzy:: Grzybek, D.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/368866.pdf
Data publikacji:: 2013
Wydawca:: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:: piezoelectric
truss
actuator
LQR control
piezoelektryk
kratownica
aktuator
sterowanie LQR
Opis:: The ability to damp vibrations is important in many structures, in which trusses are one of the main elements. The increase of the damping of the truss vibrations is possible by passive means or by the use of an active vibration control system integrated with the structure of the truss. The control system can affect the truss structure by specially designed actuators, which generate active forces in appropriate nodes of the truss. Piezoelectrics can be used to build such actuators. The design of the control system encompasses the structure of the actuating active truss member, the spacing of active members inside the truss structure, the design of the control algorithm and the spacing of measurement sensors generating feedback signals. In this article, the application of the LQR algorithm to the node displacement control in a spatial truss has been presented. The spacing of active members in the truss structure on the basis of the force distribution in the truss members has been suggested.
Zdolność tłumienia drgań jest wymagana w wielu konstrukcjach, których jednym z elementów są kratownice. Zwiększenie tłumienia drgań kratownicy jest możliwe za pomocą metod biernych lub przez zastosowanie aktywnego układu sterowania drganiami, zintegrowanego z konstrukcją kratownicy. Układ sterowania może oddziaływać na konstrukcję kratownicy przez specjalnie zaprojektowane aktuatory, które generują siły aktywnej regulacji w odpowiednio wybranych węzłach kratownicy. Piezoelektryki są materiałami, które mogą być wykorzystane do budowy takich aktuatorów. Projekt układu sterowania obejmuje konstrukcję aktywnego pręta kratownicy, rozmieszczenie aktywnych prętów w strukturze kratownicy, opracowanie algorytmu sterowania oraz rozmieszczenie czujników pomiarowych, generujących sygnały sprzężenia zwrotnego. W artykule przedstawiono zastosowanie algorytmu LQR w sterowaniu przemieszczeniami węzłów przestrzennej kratownicy oraz zaproponowano rozmieszczenie aktywnych prętów w strukturze kratownicy na podstawie rozkładu sił w prętach kratownicy przy występowaniu zakłóceń zewnętrznych.
Źródło:: Mechanics and Control; 2013, 32, 2; 60-68
2083-6759
2300-7079
Pojawia się w:: Mechanics and Control
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 2.

Tytuł:: Porównanie jakości pracy regulatorów stanu i PID układzie kaskadowym dwóch zbiorników
Comparison performance between state controllers and PID in a double tank cascade system
Autorzy:: Tomera, M.
Talaśka, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/268703.pdf
Data publikacji:: 2012
Wydawca:: Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:: sterowanie całkujące
regulator optymalny LQR
regulator PID
integral control
optimal control LQR
PID control
Opis:: W referacie przedstawiona została analiza porównawcza dokonana pomiędzy dwoma regulatorami stanu i regulatorem PID, opierająca się na ocenie odpowiedzi czasowej sterowania poziomem wody w układzie kaskadowym dwóch zbiorników. Obiekt sterowania jest układem nieliniowym i składa się z pompy, dwóch zbiorników połączonych kaskadowo oraz czujników do pomiaru poziomów wody w zbiornikach. Szczegółowo przedstawione zostały metody projektowania analizowanych regulatorów. Pierwszy regulator stanu jest regulatorem optymalnym LQR dla którego analitycznie wyprowadzone zostały wzory na obliczanie optymalnych wartości wzmocnień, drugi natomiast zaprojektowany został metodami: Ackermana i lokowania biegunów. Parametry regulatora PID również dobrane zostały metodą lokowania biegunów. Badania wstępne przeprowadzone zostały w środowisku obliczeniowym MATLAB/Simulink z użyciem modeli symulacyjnych. Badania docelowe wykonane zostały w układzie rzeczywistym, gdzie algorytmy sterowania wyznaczone metodą emulacji, zaprogramowane zostały w mikrokontrolerze sygnałowym TMS320F28335, wykorzystanym do automatycznego sterowania poziomem wody w dolnym zbiorniku.
The paper presents the comparative analysis made between the two state regulators and PID controller, based on an assessment of response time water level control in a cascade of two tanks. Object control system is nonlinear and consists of a pump, the two tanks connected in cascade, and sensors for measuring the water level in the tanks. Details of which have been analyzed controller design method. The first controller is the state of optimal LQR controller for which analytical formulas are derived to calculate the optimal values of gains, while the next is designed by Ackerman and pole placement method. The PID controller was designed also by pole placement method. Simulation study was carried out using the computational environment MATLAB/Simulink. Target tests were performed in a real time system, where the control algorithms set by the emulation method was programmed in digital signal processor TMS320F28335 deployed to automatically control the water level in the bottom tank.
Źródło:: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2012, 31; 139-146
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 3.

Tytuł:: Optimal LQR controller in CSC based STATCOM using GA and PSO
Autorzy:: Gupta, S.
Tripathi, R. K.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/140927.pdf
Data publikacji:: 2014
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: CSC
FACTS
AI techniques
LQR
STATCOM
Opis:: The static synchronous compensator (STATCOM) is the multipurpose FACTS device with the multiple input and multiple output system for the enhancement of its dynamic performance in power system. Based on artificial intelligence (AI) optimization technique, a novel controller is proposed for CSC based STATCOM. In this paper, the CSC based STATCOM is controlled by the LQR. But the best constant values for LQR controller's parameters are obtained laboriously through trial and error method, although time consuming. So the goal of this paper is to investigate the ability of AI techniques such as genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) methods to search the best values of LQR controller's parameters in a very short time with the desired criterion for the test system. Performances of the GA, PSO & ABC based LQR controllers are also compared. Applicability of the proposed scheme is demonstrated through simulation in MATLAB and the simulation results are shown an improvement in the input-output response of CSC-STATCOM.
Źródło:: Archives of Electrical Engineering; 2014, 63, 3; 469-487
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:: Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 4.

Tytuł:: On discounted LQR control problem for disturbanced singular system
Autorzy:: Yulianti, Lyra
Nazra, Admi
-, Zulakmal
Bahar, Arifah
Muhafzan, Muhafzan
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/949817.pdf
Data publikacji:: 2019
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: discounted LQR control
singular system
disturbance
Opis:: The LQR (linear quadratic regulator) control problem subject to singular system constitutes a optimization problem in which one must be find an optimal control that satisfy the singular system and simultaneously to optimize the quadratic objective functional. In this paper we establish a sufficient condition to obtain the optimal control of discounted LQR optimization problem subject to disturbanced singular system where the disturbance is time varying. The considered problem is solved by transforming the discounted LQR control problem subject to disturbanced singular system into the normal LQR control problem. Some available results in literatures of the normal LQR control problem be used to find the sufficient conditions for the existence of the optimal control for discounted LQR control problem subject to disturbanced singular system. The final result of this paper is in the form a method to find the optimal control of discounted LQR optimization problem subject to disturbanced singular system. The result shows that the disturbance is vanish with the passage of time.
Źródło:: Archives of Control Sciences; 2019, 29, 1; 147-156
1230-2384
Pojawia się w:: Archives of Control Sciences
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 5.

Tytuł:: Robust LQR and LQI control with actuator failure of a 2DOF unmanned bicycle robot stabilized by an inertial wheel
Autorzy:: Owczarkowski, A.
Horla, D.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/330270.pdf
Data publikacji:: 2016
Wydawca:: Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:: unmanned bicycle robot
LQR control
LQI control
robustness
actuator failure
regulator LQR
regulator LQI
sterowanie odporne
Opis:: Essential ingredients for robust control are the ability to cope with different types of system behavior following modeling imperfections and the ability to assure a certain performance level. In this paper, we propose to use an actuator fault-tolerant control law to govern, during experiments, the stabilization of a bicycle robot with an inertial wheel in order to take into account unmodeled uncertainty introduced by using a linearized model in an LQR fashion. Our proposal is illustrated by signal plots and the values of performance indices obtained from a set of experiments.
Źródło:: International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2016, 26, 2; 325-334
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:: International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 6.

Tytuł:: Adaptacyjny układ stabilizacji kursu statku
An Adaptive System of Ship Course Stabilization
Autorzy:: Zwierzewicz, Z.
Borkowski, P.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/359765.pdf
Data publikacji:: 2004
Wydawca:: Akademia Morska w Szczecinie. Wydawnictwo AMSz
Tematy:: sterowanie adaptacyjne
identyfikacja modelu
regulator optymalny LQR
EXPLO-SHIP 2004
adaptive control
model identification
LQR controller
Opis:: Zaprojektowano adaptacyjny układ stabilizacji kursu statku, opierając się na mode-lu Nomoto. Jako algorytm sterowania przyjęto regulator optymalny LQR, natomiast identyfikacji modelu dokonano na podstawie "ciągłą wersję" metody najmniejszych kwadratów. Jakość działania systemu sprawdzono symulacyjnie, używając jako modelu rzeczywistego statku nieliniowego modelu de Witt-Oppe'go.
The paper presents a design of an adaptive system of ship course stabilization based on Nomoto's model. As a control algorithm the LQR control was adopted,whereas the model identification is performed on the basis of 'continuous version' of the least-squares algorithm. The performance of the system operation was simulated using a de Witt-Oppe nonlinear model as a real ship model.
Źródło:: Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie; 2004, 2 (74); 431-442
1733-8670
2392-0378
Pojawia się w:: Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 7.

Tytuł:: Use of semidefinite programming for solving the LQR problem subject to rectangular descriptor systems
Autorzy:: Muhafzan, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/908147.pdf
Data publikacji:: 2010
Wydawca:: Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:: układ deskrypcyjny
LQR
półokreślone programowanie
system równoważny
semidefinite programming
rectangular descriptor system
LQR problem
restricted system equivalent
Opis:: This paper deals with the Linear Quadratic Regulator (LQR) problem subject to descriptor systems for which the semidefinite programming approach is used as a solution. We propose a new sufficient condition in terms of primal dual semidefinite programming for the existence of the optimal state-control pair of the problem considered. The results show that semidefinite programming is an elegant method to solve the problem under consideration. Numerical examples are given to illustrate the results.
Źródło:: International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2010, 20, 4; 655-664
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:: International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 8.

Tytuł:: Identifying the optimal controller strategy for DC motors
Autorzy:: Qader, M. R.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/140815.pdf
Data publikacji:: 2019
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: DC Motor
LQR
PID
PI
controller strategy
Opis:: The aim of this study is to design a control strategy for the angular rate (speed) of a DC motor by varying the terminal voltage. This paper describes various designs for the control of direct current (DC) motors. We derive a transfer function for the system and connect it to a controller as feedback, taking the applied voltage as the system input and the angular velocity as the output. Different strategies combining proportional, integral, and derivative controllers along with phase lag compensators and lead integral compensators are investigated alongside the linear quadratic regulator. For each controller transfer function, the step response, root locus, and Bode plot are analysed to ascertain the behaviour of the system, and the results are compared to identify the optimal strategy. It is found that the linear quadratic controller provides the best overall performance in terms of steady-state error, response time, and system stability. The purpose of the study that took place was to design the most appropriate controller for the steadiness of DC motors. Throughout this study, analytical means like tuning methods, loop control, and stability criteria were adopted. The reason for this was to suffice the preconditions and obligations. Furthermore, for the sake of verifying the legitimacy of the controller results, modelling by MATLAB and Simulink was practiced on every controller.
Źródło:: Archives of Electrical Engineering; 2019, 68, 1; 101-114
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:: Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 9.

Tytuł:: Sterowanie nieliniowe backstepping wahadła odwróconego z napędem inercyjnym
Non-Linear Backstepping Control for an Inertia Wheel Pendulum
Autorzy:: Owczarkowski, A.
Bachman, P.
Gośliński, J.
Owczarek, P.
Regulski, R.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/159172.pdf
Data publikacji:: 2014
Wydawca:: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
Tematy:: sterowanie nieliniowe
backstepping
LQR
IWP
nonlinear control
Opis:: W artykule przedstawiono działanie nieliniowego algorytmu sterowania backstepping użytego do stabilizacji wahadła odwróconego IWP (Inertia Wheel Pendulum). Analizowanym obiektem jest konstrukcja umocowana na dwóch kołach i posiadająca silnik napędzający koło zamachowe. To czyni z niej nieliniowy układ o dwóch stopniach swobody (kąt odchylenia od pionu i kąt obrotu koła) i jednym wymuszeniu (moment siły na wale silnika). Jako punkt pracy obrano niestabilną pozycję pionową. W oparciu o teorię stabilności Lapunowa, analitycznie wyznaczono prawo sterowania. Dla porównania wyznaczono również sterowanie liniowo-kwadratowe LQR (Linear Quadratic Regulator). Wykonano testy symulacyjne obu algorytmów wykazując, że w wielu sytuacjach sterowanie backstepping pozwala uzyskać lepsze rezultaty niż sterowanie LQR.
This article describes the non-linear backstepping control algorithm used to stabilize the inverted pendulum IWP (Inertia Wheel Pendulum). The analysed object is a construction mounted on two wheels with an electric motor accelerating the flywheel. This is the non-linear system with two degrees of freedom (the angle of inclination and rotation of the wheel) and one actuator (torque on the motor shaft). The vertical position is the unstable operating point. The Lyapunov stability theory allowed to formulate the control law analyticity. The result is compared with the linear-quadratic control LQR (Linear Quadratic Regulator). The simulation tests showed differences of both algorithms and benefits of using backstepping.
Źródło:: Prace Instytutu Elektrotechniki; 2014, 264; 51-63
0032-6216
Pojawia się w:: Prace Instytutu Elektrotechniki
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 10.

Tytuł:: Synthesis of a tracking control system over the flotation process based on LQR-algorithm
Synteza nadążnego systemu sterowania procesem flotacji w oparciu o algorytm LQR
Autorzy:: Koshimbaey, Shamil
Lukmanova, Zhanar
Smolarz, Andrzej
Auyelbek, Shynggyskhan
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/407823.pdf
Data publikacji:: 2019
Wydawca:: Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:: flotation process
optimal regulator
synthesis of the tracking system
LQR algorithm
Matlab
proces flotacji
regulator optymalny
synteza systemu nadążnego
algorytm LQR
Opis:: The studies are devoted to the synthesis of the tracking control system of the flotation process based on the LQR-algorithm. The algorithm of finding the parameters of the optimal regulator is given. The results of modelling of the system with the regulator are obtained, and also the comparative analysis of the results of modelling of the system with and without the regulator is shown, which is performed with the help of Matlab software package and the Simulink toolkit.
Badania poświęcone są syntezie nadążnego systemu sterowania procesem flotacji w oparciu o algorytm LQR. Podano algorytm wyszukiwania parametrów regulatora optymalnego. Uzyskano wyniki modelowania układu z regulatorem, a także przedstawiono analizę porównawczą wyników modelowania układu z regulatorem i bez regulatora, zrealizowaną za pomocą pakietu oprogramowania Matlab i biblioteki Simulink.
Źródło:: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2019, 9, 3; 58-61
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 11.

Tytuł:: The Application of an Adaptive Controller Combined with the LQR Controller for the Inverted Pendulum
Zastosowanie regulatora adaptacyjnego w połączeniu z regulatorem LQR dla wahadła odwróconego
Autorzy:: Żegleń, Jakub
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/275210.pdf
Data publikacji:: 2019
Wydawca:: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:: inverted pendulum
adaptive controller
LQR
wahadło odwrócone
regulator adaptacyjny
Opis:: The inverted pendulum is an unstable system with nonlinear dynamics. The task of controlling the inverted pendulum is complex. Therefore, the inverted pendulum over the years has become one of the most important systems on which every controller is tested. Here the objective is to control the system in such a way that the inverted pendulum stabilizes in the upright position. This analysis proposes a non-linear Lyapunov-based controller. The controller at hand, only provides the pendulum’s stabilization, therefore an additional module is needed – in this case the LQR controller. Both modules are combined with each other by using a two-loop parallel design. The newly designed controller has been experimentally tested and compared to the single LQR controller.
Odwrócone wahadło jest niestabilnym systemem o nieliniowej dynamice. Zadanie sterowania wahadłem odwróconym jest trudne, dlatego też układ ten przez lata stał się jednym z najważniejszych systemów, na których testowane są wszelkiego rodzaju regulatory. Celem sterowania systemem jest ustabilizowanie wahadła odwróconego w pozycji pionowo skierowanej ku górze. W artykule zaproponowano nowy algorytm adaptacyjny dla wahadła, będący kombinacją regulatora LQR oraz regulatora nieliniowego bazującego na twierdzeniu Lapunova. Oba moduły są połączone za pomocą dwupętlowej konstrukcji równoległej. Nowo zaprojektowany regulator został przetestowany eksperymentalnie i porównany z niezależnym modułem LQR.
Źródło:: Pomiary Automatyka Robotyka; 2019, 23, 4; 47-54
1427-9126
Pojawia się w:: Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 12.

Tytuł:: Zmiana położenia układu odwróconego wahadła przy użyciu sterowania ślizgowego
Position changing of inverted pendulum system using a sliding mode control
Autorzy:: Tomera, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/268605.pdf
Data publikacji:: 2014
Wydawca:: Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:: sterowanie ślizgowe
LQR
odwrócone wahadło
sliding mode control
inverted pendulum
Opis:: W referacie przedstawione zostało sterowanie ślizgowe zastosowane do zmiany położenia wózka w układzie odwróconego wahadła. Obiekt sterowania jest nieliniowy, o dwóch stopniach swobody (kąt ustawienia wahadła i pozycja wózka) i jednym wejściu (siła przyłożona do wózka). Zadanie sterowania polega na takim przemieszczaniu położenia wózka, aby wraz z jego zmianami, pręt wahadła balansował w położeniu pionowym i nie przewrócił się. Model matematyczny obiektu składa się z czterech nieliniowych równań stanu. Sterowanie ślizgowe zazwyczaj stosowane jest do obiektów drugiego rzędu, zapisywanych w postaci zmiennych fazowych. Dlatego też w przypadku układu odwróconego wahadła konieczna była dekompozycja problemu i zastosowane zostało dwuwarstwowe sterowanie ślizgowe. W części równoważnej sterowania rozważone zostały regulatory: liniowo-kwadratowy (LQR) i proporcjonalno-całkującoróżniczkujący (PID), które są powszechnie stosowane do sterowania procesami dynamicznymi. Uzyskane układy sterowania ślizgowego są odporne na wpływ działających zakłóceń. Wyniki badań symulacyjnych pokazują efektywność pracy zaproponowanych struktur układów sterowania.
The paper presents sliding mode control, which was used to change the position of the cart in the inverted pendulum system. The plant of control is non-linear, with two degrees of freedom (the angle of the pendulum and the position of the cart) and one input (force applied to the cart). The task is to control the movement of the cart position to get along with his changes, balancing the pendulum rod in the upright position. The mathematical model of the object consists of four nonlinear equations of state. Sliding mode control is normally applied to the second-order systems, presented in the canonical form. Therefore, in the case of an inverted pendulum system, the decomposition of the problem was necessary and two-layer sliding mode control was applied. In the equivalent part of the control, two controllers were considered: linear quadratic regulator (LQR) and Proportional-Integral-Derivative (PID), which are commonly used to control dynamic processes. The resulting sliding mode control systems are robust to the influence of disturbance input. The results of simulation studies show the effectiveness of the work of the proposed structures of control systems.
Źródło:: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2014, 40; 119-126
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 13.

Tytuł:: Badanie i porównanie algorytmów LQR i backstepping do sterowania wahadła odwróconego z napędem inercyjnym
Comparison of LQR control and nonlinear backstepping control using an inertia wheel pendulum
Autorzy:: Owczarkowski, A.
Gośliński, J.
Owczarek, P.
Rybarczyk, D.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/153666.pdf
Data publikacji:: 2013
Wydawca:: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:: sterowanie nieliniowe
backstepping
LQR
filtr Kalmana
nonlinear control
Kalman filter
Opis:: W artykule przedstawiono rezultaty działania sterowania liniowo-kwadratowego LQR (ang. Linear Quadratic Regulator) i nieliniowego backstepping na realnym obiekcie. Obiektem sterowania jest wahadło odwrócone z napędem inercyjnym (IWP - ang. Inertia Wheel Pendulum). Posiada ono dwa stopnie swobody: kąt odchylenia od pionu oraz kąt obrotu koła zamachowego. Wirującą masę napędza wysokomomentowy silnik umieszczony wewnątrz konstrukcji. Obiekt posiada mniej wymuszeń (jedno) niż stopni swobody (dwa) i dlatego nazywany jest underactuated. Celem układu regulacji jest utrzymywanie urządzenia w pozycji pionowej stanowiącej punkt równowagi. Zastosowano sterowanie nieliniowe backstepping. Kąt obrotu koła zamachowego mierzony jest przez enkoder inkrementalny. Do pomiaru poziomu odchylenia od pionu zastosowano jednostkę IMU (ang. Inertial Measurement Unit) zawierającą akcelerometr i żyroskop. Chcąc stworzyć efektywnie działającą fuzję sensoryczną, zastosowano filtrację Kalmana. Dzięki temu możliwe jest ustalenie odpowiedniego stopnia zaufania odpowiednim potokom pomiarowym i odfiltrowanie szkodliwych zakłóceń. Wykonano testy na obiekcie rzeczywistym i udowodniono poprawność działania zastosowanych algorytmów.
This paper presents the results and comparison of linear quadratic control LQR and nonlinear backstepping on a real device. This device is the inverted pendulum driven by an accelerating inertia – inertia wheel pendulum. It has two degrees of freedom: the angle of inclination and the angle of rotation of the flywheel and one actuator – a high torque DC electric engine. Thus it is called underactuated. The purpose of the control system is to maintain the device in a vertical position which is the unstable equilibrium point. The angle of rotation of the flywheel is measured by an incremental encoder. To measure the angle from the vertical position, there was used the IMU (Inertial Measurement Unit) containing an accelerometer and a gyroscope. In order to create an effectively functioning sensory fusion, Kalman filtering was used. This made it possible to determine the appropriate level of trust for sensors and to filter out harmful noise. The correct effect of the used algorithms is presented.
Źródło:: Pomiary Automatyka Kontrola; 2013, R. 59, nr 10, 10; 1016-1019
0032-4140
Pojawia się w:: Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 14.

Tytuł:: Vibration control using a modern control system for hybrid composite flexible robot manipulator Arm
Autorzy:: Ramalingam, S.
Mohideen, S. Rasool
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/27314189.pdf
Data publikacji:: 2022
Wydawca:: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:: composite material
Al6082 alloy
simulation analysis
vibration amplitude
LQR controller
Opis:: In this research, a model of a robotic manipulator flexible structure and an equation of motion for controller design is planned. The structural material chosen for the robot structure was a hybrid composite. A comparison study was carried out for the aluminium 6082 alloy for the flexible manipulator arm application. Vibration behavior and control implementation was analyzed by adding joint flexibility in the system. Using a simulation algorithm, the system parameter calculation is carried out through MATLAB software for vibration amplitude, transient period, steady-state error, and settling time of flexible robotic arm system. In a systematized motion equation, flexible robotic deflections are organized via the assumed mode (AM) and Lagrange techniques (LT). The graph analysis of hybrid composite and AL6082 materials with high stiffness coefficients is plotted. These obtained values from the plot are utilized for Linear Quadratic Regulator (LQR) controller design. The LQR output facts for both aluminium structural robotic arm and composite material robotic arms are established.
Źródło:: Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems; 2022, 16, 2; 36--45
1897-8649
2080-2145
Pojawia się w:: Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 15.

Tytuł:: Lqr-Based Nonlinear Tuning Relay Control Design With Fast Convergence
Autorzy:: Yu, X.
Xia, Y.
Ledwich, G.
Oghanna, W.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/908299.pdf
Data publikacji:: 1999
Wydawca:: Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:: sterowanie rozdzielcze
sterowanie przekaźnikowe
switching control
LQR
relay control
sliding mode
Opis:: In this article, we present a relay control scheme based on LQR design with fast convergence. This scheme provides a practical and simple way to achieve fast convergence based on the well-known LQR design principle. The controller is a global stabiliser in the sense that for any given initial condition, we can always initialize the controller to drive the system to reach the origin. This controller is tunable in accordance with the position of the system state: the closer to the origin, the larger the control gains, which results in a fast control that maintains bounded control magnitude. It has also been shown that setting matrix Q can significantly influence the tendency of eigenvalues to switch the hyperplane. The relation between matrix Q and the tendency of those eigenvalues has been identified. Simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the scheme.
Źródło:: International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 1999, 9, 2; 313-326
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:: International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 16.

Tytuł:: Dynamic characteristics of underframe semi-active inerter-based suspended device for high-speed train based on LQR control
Autorzy:: Wang, Yong
Li, Hao-Xuan
Meng, Hao-Dong
Wang, Yang
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/2173695.pdf
Data publikacji:: 2022
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: dynamic characteristics
high-speed train
inerter-based suspended device
LQR control
Sperling index
charakterystyka dynamiczna
pociąg dużych prędkości
aktywne zawieszenie na bazie inertera
kontrola LQR
indeks Sperlinga
Opis:: The underframe passive inerter-based suspended device, based on the inerter-spring-damper vibration attenuation structure, could improve the dynamic performance of the train body, but its parameters are fixed and cannot meet the dynamic performance requirements under different operating conditions. Therefore, a semi-active inerter-based suspended device based on the linear quadratic regulator (LQR) control strategy is proposed to further enhance the dynamic performance. The rigid-flexible coupling vertical dynamic model of the train body and an underframe semi-active inerter-based suspended device are established. The structural parameters of the semi-active inerter-based suspended device are adjusted using LQR control strategy. Dynamic response of the system is obtained using the virtual excitation method. The dynamic characteristic of the system is evaluated using the Sperling index and compared with those of the passive and semi-active traditional suspended devices as well as the passive inerter-based suspended devices. The vertical vibration acceleration of the train body and Sperling index using the semi-active inerter-based suspended device is the smallest among the four suspended devices, which denotes the advantages of using the inerter and LQR control strategy. The semi-active inerter-based suspended device could decrease the vertical vibration acceleration of the train body and further suppress its elastic vibration in the lower frequency band, more effectively than the other three suspended devices. Overall, the semi-active inerter-based suspended device could significantly reduce elastic vibration of the train body and improve its dynamical performance.
Źródło:: Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2022, 70, 4; art. no. e141722
0239-7528
Pojawia się w:: Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 17.

Tytuł:: Closed-loop swing-up and stabilization of inverted pendulum by finite-horizon LQR applied in 2-DOF concept
Autorzy:: Docekal, Tomas
Ozana, Stepan
Pal Singh, Abhaya
Kawala-Sterniuk, Aleksandra
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/2049926.pdf
Data publikacji:: 2020
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:: finite-horizon LQR
closed-loop swing-up
2-DOF structure
inverted pendulum
Opis:: The general framework of this paper is the control design of complex nonlinear systems. The proposed approach is demonstrated with the use of a case study regarding a typical mechatronic system - control design of inverted pendulum on the cart. The methodology used for the solution of this problem is based on two- degree of freedom control structure (2-DOF) with feed-forward and feedback terms. Feed-forward term represents a solution of trajectory generation problem and feedback term stands for a state controller. Both of these parts generally fall into the category of optimal control problems. The article focuses on the design of a finite-horizon linear quadratic controller and its application in 2-DOF structure with the use of customized LQR computation procedure, showing all necessary steps of the design, including source codes. It is proposed that the developed methodology is general and can be adopted for most of other nonlinear mechatronic systems, including unstable or non-minimum phase systems. This has been already tested successfully for models of both double and triple inverted pendulums. The functionality of the concept under real conditions can also be seen in Ozana (2018a) and Ozana (2018b) showing preliminary experiments with real apparatus.
Źródło:: Control and Cybernetics; 2020, 49, 1; 109-122
0324-8569
Pojawia się w:: Control and Cybernetics
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 18.

Tytuł:: Reduction of deformation in a spring-mass realisation of human chest occurred after action of impact
Autorzy:: Olejnik, P.
Awrejcewicz, J.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/245999.pdf
Data publikacji:: 2010
Wydawca:: Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:: elastic impact
multi-dimensional dynamical system
rheological model
human chest
LQR algorithm
numerical simulation
Opis:: This paper takes into consideration active control of a mechanical construction modelling a human chest subject to impulsive elastic loading coming from a fast moving light mass. The effect of impact causes some essential deformation in the form of distance decreasing between the front and back side of the chest resulting from compression of internal organs. One can attenuate such a destructive proces s by introduction of fast-response active control elements attached to the front or back side of the chest i.e., from the direction of impacting mass or between back and support of the body. The problem of one- or two-dimensional control is not easy to perform because of the consideration of the very short time of system's reaction. At this stage there has been used an effective numerical procedure for both solution and LQR control method application in a dynamical system of three separated elastically (rheologically as well) linked masses. Direction-dependent coefficients of the rheological link (extending our system to the seventh state-space dimension) govern different properties of internal organs during their stretching and compression. It puts into the control scheme's matrices time-dependent coefficients of damping influencing the optimal linear quadratic regulator used in control.
Źródło:: Journal of KONES; 2010, 17, 1; 327-335
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:: Journal of KONES
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 19.

Tytuł:: Genetic algorithm-PID controller for model order reduction pantographcatenary system
Autorzy:: Al-Awad, Nasir A.
Abboud, Izz K.
Al-Rawi, Muaayed F.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1837796.pdf
Data publikacji:: 2021
Wydawca:: Polskie Towarzystwo Promocji Wiedzy
Tematy:: pantograph system
model reduction
PSO
G.A-PID
IMC
LQR
system pantografowy
redukcja modelu
Opis:: Controlling the contact force between the pantograph and the catenary has come to be a requirement for improving the performances and affectivity of high-speed train systems Indeed, these performances can also significantly be decreased due to the fact of the catenary equal stiffness variation. In addition, the contact force can also additionally differ and ought to end up null, which may additionally purpose the loss of contact. Then, in this paper, we current an active manipulate of the minimize order model of pantograph-catenary system. The proposed manipulate approach implements an optimization technique, like particle swarm (PSO), the usage of a frequent approximation of the catenary equal stiffness. All the synthesis steps of the manipulate law are given and a formal evaluation of the closed loop stability indicates an asymptotic monitoring of a nominal steady contact force. Then, the usage of Genetic Algorithm with Proportional-Integral-derivative (G.A-PID) as proposed controller appeared optimum response where, the contacts force consequences to be virtually equal to its steady reference. Finally it seems the advantageous of suggestion approach in contrast with classical manipulate strategies like, Internal mode control(IMC) method, linear quadratic regulator (LQR). The outcomes via the use of MATLAB simulation, suggests (G.A-PID) offers better transient specifications in contrast with classical manipulate.
Źródło:: Applied Computer Science; 2021, 17, 2; 28-39
1895-3735
Pojawia się w:: Applied Computer Science
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 20.

Tytuł:: Stabilizacja wahadła odwróconego z napędem inercyjnym przy pomocy regulatora LQR
Stabilization control for the interia wheel pendulum based on LQR controller
Autorzy:: Owczarkowski, A.
Gośliński, J.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/408173.pdf
Data publikacji:: 2012
Wydawca:: Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:: wahadło odwrócone
regulacja liniowo-kwadratowa LQR
system nieliniowy
sterowanie optymalne
wahadło z napędem inercyjnym IWP
LQR (Linear Quadratic Regulator)
IWP (Inertia Wheel Pendulum)
optimal control
underactuated system
non-linear system
inverted pendulum
Opis:: Niniejszy artykuł opisuje metodę stabilizacji obiektu zwanego wahadłem odwróconym z napędem inercyjnym IWP (ang. Interia Wheel Pendulum). Jest to nieliniowy układ mechaniczny w postaci wahadła odwróconego składającego się z masztu i kola zamachowego umieszczonego na szczycie napędzanego silnikiem prądu stałego. Autorzy zaproponowali stabilizację przy pomocy regulacji LQR, która do funkcjonowania wymaga linearyzacji i dyskretyzacji równań matematycznych obiektu. Wykonano działania symulacyjno-eksperymentalne potwierdzające poprawność działania proponowanej metody.
Work is about stabilizing the inverted pendulum object called IWP (Inertia Wheel Pendulum). It is a non-linear mechanical system in the form of an inverted pendulum containing a flywheel mounted on top accelerated by DC motor. The authors suggested stabilization by LQR control, which requires the linearization and discretization of the mathematical equations of the object. Simulation and experiment have confirmed proper operation of the proposed method.
Źródło:: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2012, 4a; 7-10
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 21.

Tytuł:: A new algebraic LQR weight selection algorithm for tracking control of 2 DoF torsion system
Autorzy:: Elumalai, V. K.
Subramanian, R. G.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/140978.pdf
Data publikacji:: 2017
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: ARE
high gain observer
LQR
Q and R matrices
2 DoF torsion system
trajectory tacking
Opis:: This paper proposes a novel linear quadratic regulator (LQR) weight selection algorithm by synthesizing the algebraic Riccati equation (ARE) with the Lagrange multiplier method for command following applications of a 2 degree of freedom (DoF) torsion system. The optimal performance of LQR greatly depends on the elements of weighting matrices Q and R. However, normally these weighting matrices are chosen by a trial and error approach which is not only time consuming but cumbersome. Hence, to address this issue, blending the design criteria in time domain with the ARE, we put forward an algebraic weight selection algorithm, which makes the LQR design both simple and modular. Moreover, to estimate the velocity of a servo angle, a high gain observer (HGO) is designed and integrated with the LQR control scheme. The efficacy of the proposed control scheme is tested on a benchmark 2 DoF torsion system for a trajectory tracking application. Both the steady state and dynamic characteristics of the proposed controller are assessed. The experimental results accentuate that the proposed HGO based LQR scheme can guarantee the system to attain the design requirements with minimal vibrations and tracking errors.
Źródło:: Archives of Electrical Engineering; 2017, 66, 1; 55-75
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:: Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 22.

Tytuł:: Sterowanie zestawem artyleryjsko-rakietowym z wyko-rzystaniem zmodyfikowanego regulatora liniowo-kwadratowego
Control of missile-artillery system with modified linear-quadratic regulator
Autorzy:: Szmidt, P.
Koruba, Z.
Gapiński, D.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/195194.pdf
Data publikacji:: 2018
Wydawca:: Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza. Oficyna Wydawnicza
Tematy:: sterowanie
LQR
regulator liniowo-kwadratowy
linearyzacja
obiekt nieliniowy
control
linear-quadratic regulator
linearization
nonlinear plant
Opis:: W niniejszej pracy przedstawiono opracowanie układu sterowania zdalnie sterowanym zestawem artyleryjsko-rakietowym z wykorzystaniem regulatora LQR (liniowo-kwadratowego). Model zestawu wyprowadzono, opierając się na produkowanym w Polsce zestawie ZU 23-2MR. W pracy omówiono linearyzację modelu matematycznego zestawu za pomocą Jakobianów, przedstawiono strukturę i budowę układu regulacji oraz zaproponowano sposób niwelacji uchybu sterowania w stanie ustalonym bez wykorzystania dodatkowych członów całkujących, występujących w układzie regulacji. Badaniom poddano także wpływ oddziaływania zakłóceń pochodzących od strzelającej armaty na dokładność sterowania w trakcie śledzenia manewrującego celu. Przeanalizowano również wpływ niedokładności identyfikacji parametrów obiektu sterowania na pracę układu. Symulacje numeryczne przeprowadzono z wykorzystaniem środowiska Scilab, a najistotniejsze wyniki zostały przedstawione w postaci graficznej.
This paper presents the development of a remote-controlled artillery-rocket control system using the LQR (linear-quadratic regulator). The system model was derived on the basis of the ZU 23-2MR set manufactured in Poland. The work discusses linearization of the mathematical model of the system with the help of Jacobians, presents the structure of the control system and proposes a method of minimizing the control error in the steady state, without the use of additional integrating elements occurring in the control system. The study also examined the impact of interference from a shooting cannon on the accuracy of control while tracking a maneuvering target. The influence of inaccurate identification of control object parameters on system operation was also analyzed. Numerical simulations were carried out using the Scilab environment, and the most important results were presented in the graphic form.
Źródło:: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika; 2018, z. 90 [298], 2; 223-235
0209-2689
2300-5211
Pojawia się w:: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 23.

Tytuł:: Stabilizacja glikemii u pacjentów OIOM przy użyciu regulatora LQ
Stabilization KU patient glycaemia with LQ controller
Autorzy:: Bauer, W.
Płuciennik, P.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/276170.pdf
Data publikacji:: 2011
Wydawca:: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:: OIOM
glikemia
regulator LQR
Python
symulacja
ICU
ICU-MM
simulation
blood level of glucose
LQ controller
Opis:: Artykuł poświęcony jest rozważaniom na temat sposobu automatycznej regulacji poziomu cukru we krwi pacjenta oddziału intensywnej opieki medycznej (OIOM). Opisano w nim model ICU-MM oraz proces projektowania regulatora LQ na podstawie modelu. Omówiono też dwa warianty sterowania systemem (za pomocą insuliny oraz glukozy z insuliną). Na koniec zaprezentowano aplikację wykonaną w języku Python umożliwiającą symulację glikemii pacjenta OIOM.
This article is devoted to reflection about how to automatically control the blood sugar level of the ICU patient. It will describe ICU-MM model and process of designee LQ controller regulator which is based on this model. Two variants of control will be considered (using insulin and glucose with insulin). Finally an application for ICU blood glucose level patient simulation, implemented within Python environment, will be discussed.
Źródło:: Pomiary Automatyka Robotyka; 2011, 15, 4; 76-80
1427-9126
Pojawia się w:: Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 24.

Tytuł:: Sterowanie położeniem odwróconego wahadła w pętli zamkniętej
Closed-loop position control of inverted pendulum
Autorzy:: Ciężkowski, M.
Siemieniako, F.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/270954.pdf
Data publikacji:: 2012
Wydawca:: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD
Tematy:: odwrócone wahadło
stabilizacja wahadła
sprzężenie zwrotne
pętla zamknięta
LQR
inverted pendulum
stabilization of pendulum
feedback
closed-loop
Opis:: Praca zawiera opis stanowiska pomiarowego do badania odwróconego wahadła oraz wyniki doświadczeń, które zostały uzyskane na tym stanowisku. Ze względu na zastosowanie regulatora liniowo-kwadratowego do sterowania układem, artykuł zawiera opis modelu matematycznego wahadła, który jest niezbędny do wyznaczenia parametrów regulacji.
The paper contains a description of the measurement system for studying the inverted pendulum and the experimental results obtained in this system. Due to applied the linear-quadratic regulator, the article describes a mathematical model of the pendulum, which is necessary to determine the control parameters.
Źródło:: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna; 2012, 17, 1; 57-62
2392-1765
Pojawia się w:: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 25.

Tytuł:: An adaptive particle swarm optimization algorithm for robust trajectory tracking of a class of under actuated system
Autorzy:: Kumar, V. E.
Jerome, J.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/141105.pdf
Data publikacji:: 2014
Wydawca:: Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:: inverted pendulum
LQR controller
particle swarm optimization (PSO)
genetic algorithm
adaptive inertia weight factor
state feedback control
Opis:: This paper presents an adaptive particle swarm optimization (APSO) based LQR controller for optimal tuning of state feedback controller gains for a class of under actuated system (Inverted pendulum). Normally, the weights of LQR controller are chosen based on trial and error approach to obtain the optimum controller gains, but it is often cumbersome and tedious to tune the controller gains via trial and error method. To address this problem, an intelligent approach employing adaptive PSO (APSO) for optimum tuning of LQR is proposed. In this approach, an adaptive inertia weight factor (AIWF), which adjusts the inertia weight according to the success rate of the particles, is employed to not only speed up the search process but also to increase the accuracy of the algorithm towards obtaining the optimum controller gain. The performance of the proposed approach is tested on a bench mark inverted pendulum system, and the experimental results of APSO are compared with that of the conventional PSO and GA. Experimental results prove that the proposed algorithm remarkably improves the convergence speed and precision of PSO in obtaining the robust trajectory tracking of inverted pendulum.
Źródło:: Archives of Electrical Engineering; 2014, 63, 3; 345-365
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:: Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 26.

Tytuł:: Projekt systemu sterowania dwukołowym robotem balansującym
A control system design for two-wheeled balancing robot
Autorzy:: Laddach, Krzysztof
Łangowski, Rafał
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/266736.pdf
Data publikacji:: 2019
Wydawca:: Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:: LQR
regulator liniowo-kwadratowy
robot balansujący
system sterowania
linear quadratic regulator
balancing robot
synthesis of control system
Opis:: W niniejszym artykule rozważony został problem sterowania dwukołowym robotem balansującym. Celem zaprezentowanych prac było zaprojektowanie systemu sterowania tego typu obiektem z wykorzystaniem metod nowoczesnej teorii sterowania. W ramach syntezy, bazując na wyprowadzonym w oparciu o zasady dynamiki Newtona modelu, dobrana została struktura systemu sterowania w postaci regulatora wykorzystującego sprzężenie zwrotne od stanu oraz sprzężenie w przód od zadanej wartości prędkości liniowej robota. Dobór wzmocnień regulatora w sprzężeniu od stanu wykonano z wykorzystaniem technologii sterowania optymalnego z kwadratowym wskaźnikiem jakości. Ponadto, z uwagi na niedostateczną jakość pomiarów używanych w sterowaniu, opracowano dyskretny filtr Kalmana. Jakość opracowanego rozwiązania została przetestowana, przede wszystkim symulacyjnie, w środowisku Matlab/Simulink. Zawarte rozważania agregują wiedzę umożliwiającą zaprojektowanie systemu sterowania obiektami tej klasy, co może być użyteczne szczególnie w różnych aplikacjach inżynierskich.
A two-wheeled balancing robot is one type of structures based on the principle of a mobile inverted pendulum. The main aim of controlling a balancing robot is to stabilise it at the upper equilibrium point and to enable its movement with the set speed. In this paper, a synthesis of a balancing robot control system has been given. Within its framework, based on the model using Newton's laws, a feedforward state-feedback control system structure has been designed. The controller parameter values have been computed using optimisation tools. More specifically, the linear-quadratic regulator (LQR) has been designed. Moreover, due to the insufficient quality of measurements used in the control system, a linear discrete Kalman filter has been developed. The complete control system has been implemented and tested in the Matlab/Simulink environment.
Źródło:: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2019, 68; 27-32
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 27.

Tytuł:: Cancer growth treatment using immune linear quadratic regulator based on crow search optimization algorithm
Autorzy:: Hussein, Mohammed A.
Karam, Ekhlas H.
Habeeb, Rokaia S.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/1837793.pdf
Data publikacji:: 2021
Wydawca:: Polskie Towarzystwo Promocji Wiedzy
Tematy:: oncolytic virotherapy
feedback mechanism
crow search algorithm
Immune-LQR
wiroterapia onkolityczna
mechanizm sprzężenia zwrotnego
algorytm wyszukiwania w tłumie
Opis:: The rapid and uncontrollable cell division that spreads to surrounding tissues medically termed as malignant neoplasm, cancer is one of the most common diseases worldwide. The need for effective cancer treatment arises due to the increase in the number of cases and the anticipation of higher levels in the coming years. Oncolytic virotherapy is a promising technique that has shown encouraging results in several cases. Mathematical models of virotherapy have been widely developed, and one such model is the interaction between tumor cells and oncolytic virus. In this paper an artificially optimized Immune-Linear Quadratic Regulator (LQR) is introduced to improve the outcome of oncolytic virotherapy. The control strategy has been evaluated in silico on number of subjects. The crow search algorithm is used to tune immune and LQR parameters. The study is conducted on two subjects, S1 and S3, with LQR and Immune-LQR. The experimental results reveal a decrease in the number of tumor cells and remain in the treatment area from day ten onwards, this indicates the robustness of treatment strategies that can achieve tumor reduction regardless of the uncertainty in the biological parameters.
Źródło:: Applied Computer Science; 2021, 17, 2; 56-69
1895-3735
Pojawia się w:: Applied Computer Science
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 28.

Tytuł:: Ball-and-beam laboratory system controlled by Simulink model through dedicated microcontrolled-Matlab data exchange protocol
Autorzy:: Nowopolski, K.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/97435.pdf
Data publikacji:: 2013
Wydawca:: Politechnika Poznańska. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
Tematy:: beam-and-ball
interface
MATLAB
Simulink
stepper motor
SimMechanics
linear position control
microcontroller
32-bit microcontroller
LQR control law
Opis:: A ball balancing on a beam is a perfect platform for demonstration various control strategies. The task is to place ball rolling freely, in a reference position along the beam driven by a motor, rejecting disturbances. The research system consists of mechanical platform with stepper motor and two infrared ball position sensors, power supply and electronic controller based on a 32-bit microcontroller connected to Matlab/Simulink software running the main control algorithm. Designed in Simulink input and output subsystem blocks contain all functions required to provide data exchange with microprocessor controller of the mechanical system. Developed data exchange protocol and its implementation both in microcontroller software and Simulink subsystems allow to use this complete system for educational purposes: the controller designer is free to develop supervisory control layer, not going into details of system operation. The results of system operation with P, PD and LQR control laws are shown at the end of this paper.
Źródło:: Computer Applications in Electrical Engineering; 2013, 11; 310-320
1508-4248
Pojawia się w:: Computer Applications in Electrical Engineering
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 29.

Tytuł:: Design of three control algorithms for an averaging tank with variable filling
Autorzy:: Kolankowski, Michał
Piotrowski, Robert
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/2105996.pdf
Data publikacji:: 2022
Wydawca:: Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:: control system
fuzzy control system
integral control system
LQR
mathematical model
PID control system
state feedback controller
tank with variable filling
Opis:: An averaging tank with variable filling is a nonlinear multidimensional system and can thus be considered a complex control system. General control objectives of such object include ensuring stability, zero steady-state error, and achieving simultaneously shortest possible settling time and minimal overshoot. The main purpose of this research work was the modeling and synthesis of three control systems for an averaging tank. In order to achieve the intended purpose, in the first step, a mathematical model of the control system was derived. The model was adapted to the form required to design two out of three planned control systems by linearization and reduction of its dimensions, resulting in two system variants. A multivariable proportional-integral-derivative (PID) control system for the averaging tank was developed using optimization for tuning PID controllers. State feedback and output feedback with an integral action control system for the considered control system was designed using a linear-quadratic regulator (LQR) and optimization of weights. A fuzzy control system was designed using the Mamdani inference system. The developed control systems were tested using theMATLAB environment. Finally, the simulation results for each control algorithm (and their variants) were compared and their performance was assessed, as well as the effects of optimization in the case of PID and integral control (IC) systems.
Źródło:: Acta Mechanica et Automatica; 2022, 16, 2; 136--150
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:: Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 30.

Tytuł:: Modeling the interaction between two-wheeled self-balancing vehicle and its rider
Autorzy:: Ciężkowski, M.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/265751.pdf
Data publikacji:: 2013
Wydawca:: Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:: interakcja człowiek-maszyna
system sterowania
model stawu skokowego
regulator liniowo-kwadratowy
wahadło odwrócone
human-machine interaction
system control
ankle joint model
LQR
inverted pendulum
Opis:: The paper presents a modeling method and mathematical description of a two-wheeled self-balancing vehicle and its rider. A model of the rider that was used contains a model of the ankle joint, so we could determine the interaction between the rider and the vehicle. The paper presents results of computer simulations , which show the fundamental processes during riding, such as acceleration and braking.
Źródło:: International Journal of Applied Mechanics and Engineering; 2013, 18, 2; 341-351
1734-4492
2353-9003
Pojawia się w:: International Journal of Applied Mechanics and Engineering
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 31.

Tytuł:: Metody strojenia regulatorów typu PID z wykorzystaniem technologii syntezy regulatorów od stanu
PID-type regulators tuning by using state-feedback control design
Autorzy:: Czyżniewski, Mateusz
Łangowski, Rafał
Zubowicz, Tomasz
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/266921.pdf
Data publikacji:: 2019
Wydawca:: Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:: LQR
regulator liniowo-kwadratowy
PID
regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący
strojenie regulatora PID
linear quadratic regulator
proportional-integral-derivative controller
PID controller tuning
control system
Opis:: Układy sterujące typu PID są jednymi z najbardziej popularnych regulatorów wykorzystywanych w układach regulacji. W związku z tym znanych jest szereg metod doboru wartości ich parametrów (nastaw). Obok różnych metod inżynierskich czy analitycznych strojenia tego typu regulatorów, dostępne są również podejścia bazujące na optymalizacji. Wskaźnikiem jakości znajdującym w nich zastosowanie jest np. całka z kwadratu uchybu. W artykule przedstawiono alternatywny sposób wyznaczania nastaw regulatora z rodziny PID bazujący na rozwiązaniu liniowokwadratowego zadania optymalizacji wykorzystującego kryterium energetyczne. Uszczegóławiając, pokazano możliwość transformacji optymalnych nastaw regulatora bazującego na sprzężeniu zwrotnym od stanu obiektu w nastawy regulatora w klasycznym układzie regulacji. Jako aplikację wykorzystano nieliniowy matematyczny model dynamiki podwójnego odwróconego wahadła.
The PID-type regulators are one of the most commonly used in control systems. Therefore, there are many different methods of selecting values of their parameters. Apart from various engineering or analytical methods of tuning such controllers, there are also approaches based on optimisation. In the latter case, a typical performance index is integral square error (ISE). In this paper, an alternative method of PID parameters tuning has been presented. This approach is based on a solution of the linear-square optimisation task with energy-based performance index. In the result, a state-feedback controller is obtained. Subsequently, the state-feedback gains are translated into PID regulator parameters. The proposed approach has been illustrated using a non-linear mathematical model of a double inverted pendulum.
Źródło:: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2019, 68; 9-12
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Skocz do pozycji: 32.

Tytuł:: Ship Course Following and Course Keeping in Restricted Waters Based on Model Predictive Control
Autorzy:: Liu, H.
Ma, N.
Gu, X. C.
Powiązania:: https://bibliotekanauki.pl/articles/116264.pdf
Data publikacji:: 2018
Wydawca:: Uniwersytet Morski w Gdyni. Wydział Nawigacyjny
Tematy:: Ship Movement, Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)
Very Large Crude Carrier (VLCC)
Model Predictive Control (MPC)
Linear Quadratic Regulator (LQR)
course
restricted waters
safety at sea
Opis:: Ship navigation safety in restricted water areas is of great concern to crew members, because ships sailing in close proximity to banks are significantly affected by the so-called ship-bank interaction. The purpose of this paper is to apply the optimal control theory to help helmsmen adjust ships’ course and maintain the target course in restricted waters. To achieve this objective, the motion of a very large crude carrier (VLCC) close to a bank is modeled with the linear equations of manoeuvring and the influence of bank effect on the ship hydrodynamic force is considered in the model. State-space framework is cast in a Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) system, where the offset-free model predictive control (MPC) is designed for course following and the linear quadratic regulator (LQR) is used for course keeping. Simulation results show that the control methods effectively work in ship course following and course keeping with varying ship-bank distances and water depths. The advantage of adopting speed variation as the second control input is obvious.
Źródło:: TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation; 2018, 12, 2; 305-312
2083-6473
2083-6481
Pojawia się w:: TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation
Dostawca treści:: Biblioteka Nauki

Artykuł

Zmień widok

na półce

Informacja

Wyszukujesz frazę "LQR" wg kryterium: Temat

Źródło danych

Dostawca treści

Kolekcja

Rok wydania

Wydawca

Temat

Autor

Typ dokumentu

Język