Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "backstepping" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-15 z 46
Tytuł:
Projektowanie wielowymiarowego regulatora backstepping w układzie dynamicznego pozycjonowania statku
Designing a multidimensional backstepping controller in dynamic positioning system
Autorzy:
Witkowska, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/267298.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
dynamiczne pozycjonowanie
backstepping
nieliniowy regulator PID
dynamic positioning
vectorial backstepping
nonlinear PID
Opis:
W komercyjnych systemach dynamicznego pozycjonowania statku, pomimo znacznego wzrostu poziomu automatyzacji, wykorzystywane jest nadal sterowanie typu PID. Poprawę jakości procesu pozycjonowania może umożliwić wykorzystanie bardziej efektywnych algorytmów, oferujących zaawansowane nieliniowe techniki sterowania. W artykule przedstawiono zagadnienie projektowania regulatora pozycji i kursu dla układu dynamicznego pozycjonowania statku, z zastosowaniem rekurencyjnej wektorowej metody backstepping. Wielowymiarowy regulator backstepping został zastosowany do stabilizacji pozycji i kursu na wartościach zadanych, w obecności zakłóceń falowych. Do estymacji prędkości statku i filtracji zakłóceń zastosowano nieliniowy obserwator pasywny. Wyniki symulacji porównano z nieliniowym regulatorem PID.
In commercial Dynamic Positioning systems is still used PID control, despite a significant increase in the level of automation. To improve the quality of the positioning of the vessel may allow the use of more effective methods and algorithms, providing advanced nonlinear control techniques.The problem of synthesis a dynamic positioning system for low frequency model of surface vessel was considered in this paper. The recursive vectorial backstepping control design was used to keep a fixed position and heading in presence of wave disturbances. The passive observer was introduced to smooth the measurements and to estimate the velocities needed for the control algorithm. The simulation results were compared with PID controller.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2014, 40; 141-144
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Non-linear backstepping ship course controller
Autorzy:
Witkowska, A.
Śmierzchalski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2069612.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Uniwersytet Morski w Gdyni. Polskie Towarzystwo Bezpieczeństwa i Niezawodności
Tematy:
backstepping
Lapunov function
asymptotic stability
Opis:
A ship, as an object for course control, is characterised by a nonlinear function describing the static manoeuvring characteristics. One of the methods, which can be used, for designing a non-linear course controller for ships is the backstepping method. It was used here for designing the configurations of non-linear controllers, which were then applied for ship course control. The parameters of the obtained non-linear control structures were tuned to optimise the operation of the control system. The optimisation was performed using genetic algorithms. The quality of operation of the designed control algorithms was checked in simulation tests performed on the mathematical model of the tanker completed by steering gear.
Źródło:
Journal of Polish Safety and Reliability Association; 2007, 2; 355--361
2084-5316
Pojawia się w:
Journal of Polish Safety and Reliability Association
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ship course control system taking into account the steering gear dynamic properties
Sterownie kursem statku z uwzględnieniem własności dynamicznych maszyny sterowej
Autorzy:
Witkowska, A.
Śmierzchalski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/359682.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Akademia Morska w Szczecinie. Wydawnictwo AMSz
Tematy:
autopilot
nieliniowe sterowanie
metoda backstepping
algorytm genetyczny
nonlinear control
backstepping method
genetic algorithm
Opis:
The article presents various configurations of nonlinear ship course controllers. The controllers were designed based on backstepping method, the PD and sliding mode control. The controller versions at the design stage take into account the dynamic properties of the steering gear. A simplified simulation model of the B-481 type vessel, including wave and wind effects, was applied to simulate the control algorithm by using time domain analysis. The results of computer simulations have shown the advantages of control algorithms taking into account the dynamics of steering gear such as the increasing the economic efficiency of system operation, the reducing rudder activity and increasing the average speed of the vessel during the voyage.
W artykule zostały przedstawione różne konfiguracje regulatorów nieliniowych do sterowania kursem statku. Dwie z nich uwzględniają na etapie projektowania liniowe własności dynamiczne urządzenia wykonawczo-sterującego maszyny sterowej. Projekty regulatorów oparto na metodzie backstepping, regulatorze PD oraz sterowaniu ślizgowym. Dokonano analizy porównawczej jakości pracy rozpatrywanych struktur sterowania podczas badań symulacyjnych na pełnowymiarowym modelu symulacyjnym statku typu B-481. Wyniki badań symulacji komputerowych wykazały przewagę algorytmów sterowania z uwzględnieniem dynamiki maszyny sterowej poprzez zwiększenie wydajności ekonomicznej pracy układu, zmniejszenie aktywności steru oraz zwiększenie średniej prędkości statku podczas podróży.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie; 2012, 30 (102); 158-165
1733-8670
2392-0378
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptacyjny regulator kursu statku z zastosowaniem metody backstepping
Adaptive ship course controller with use of the backstepping method
Autorzy:
Witkowska, A.
Śmierzchalski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157277.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
autopilot
sterowanie adaptacyjne
backstepping
projektowanie prawa sterowania
adaptive control
nonlinear control
backstepping method
genetic algorithm
Opis:
W układach morskich aplikacja nieliniowych technik adaptacyjnych do sterowania ruchem statku jest obecnie niezbędna aby uwzględnić występujące niepewności strukturalne i parametryczne. Jest to szczególnie istotne, ponieważ dynamika statku zależy od dużej masy i wpływu zakłóceń środowiskowych zarówno addytywnych jak i multiplikatywnych, wywołanych przez fale, wiatry i prądy oceaniczne. Artykuł obejmuje zagadnienie projektowania adaptacyjnego układu regulacji kursem statku morskiego. Zaproponowany algorytm sterowania opiera się na adaptacyjnej metodzie backstepping z prawem adaptacji parametrów modelu statku wyprowadzonym w oparciu o teorię II funkcji Lapunowa. W artykule została przeprowadzona analiza poprawności oraz jakości zaprojektowanego regulatora adaptacyjnego. Zbadano zdolność śledzenia zmian wartości zadanej kursu oraz zbieżność do rzeczywistych wartości parametrów. Istotnym problemem w metodzie backstepping jest uwzględnienie na etapie projektowania, urządzenia wykonawczo-sterującego jakim jest maszyna sterowa, ze względu na nieliniową dynamikę opisaną za pomocą nieliniowości z nasyceniem. Algorytmy sterowania dostępne zarówno w literaturze jak i zastosowaniach morskich zazwyczaj zaniedbują dynamikę maszyny sterowej. Przy opracowaniu algorytmu sterowania przyjęty został uproszczony model matematyczny dynamiki statku, natomiast badania symulacyjne wykonano z pełnowymiarowym modelem statku typu B-481.
The paper deals with issues concerning the advanced ship course control system. The control algorithm suggested in the work is based on the backstepping method and a genetic algorithm. The ship course adaptive controller configuration was designed with use of the backstepping procedure [see section 2]. The controller version (17) includes the adaptation block of ship model parameters (23)-(25). The adaptation of ship model parameters to the updating law derived on a basis of II Function Lyapunov theory enables us to obtain good adaptation properties of the system in the presence of the so-called parametric uncertainties, e.g. connected with the influence of environmental disturbances, such as wind or a sea wave. The adjustable parameters of the obtained nonlinear steering structures (Fig. 1.) were tuned up in order to optimize the system operation. A genetic algorithm was used for optimization. The quality of operation of the obtained steering structures was analyzed by conducting simulation experiments on a simplified (1)-(4) and complex simulation model of a ship of type B-481, [see Sections 3,4]. The results of computer simulation experiments showed the high quality of control and system stability of such steering (Figs. 2, 3, 4). The considered system realizes basic tasks, such as: stabilization of the system, the tuning of controller amplification, adaptation of the system to changing environmental conditions.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 8, 8; 750-753
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Control system design for dynamic positioning using vectorial backstepping
Autorzy:
Witkowska, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/359838.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Akademia Morska w Szczecinie. Wydawnictwo AMSz
Tematy:
dynamic positioning
backstepping
nonlinear passive observer
Opis:
The problem of synthesis a dynamic positioning system for low frequency model of surface vessel was considered in this paper. The recursive vectorial backstepping control design was used to keep a fixed position and heading in presence of wave disturbances. The passive observer was introduced to smooth the measurements and to estimate the velocities needed for the control algorithm. The computer simulation results were given to demonstrate the effectiveness of that combination of controller-observer system to compensate environmental disturbances.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie; 2013, 36 (108) z. 1; 182-187
1733-8670
2392-0378
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Pre-filtered backstepping control for underactuated ship path following
Autorzy:
Liu, Zhiquan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/259576.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
underactuated ships
path following
backstepping
pre-filter
Opis:
Robust path following control for underactuated surface ships is an important issue in marine control practice. This paper aims to improve the robustness of the close-loop system with model uncertainties and time-varying disturbances. A practical adaptive backstepping control scheme with a pre-filter is proposed to force a surface vessel to track the predefined path generated by the virtual ship. Based on the Lyapunov stability theorem, this algorithm can guarantee all error signals in the overall system to be uniformly ultimately bounded, and it can be implemented without exact knowledge of the nonlinear damping structure and environmental disturbances. The proposed pre-filter can smooth the commanded heading order and obtain a better performance of the waypoint-based navigation control system. Two simulation cases are drawn to illustrate the validity of the proposed control strategy.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2019, 2; 68-75
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Dynamically positioned ship steering making use of backstepping method and artificial neural networks
Autorzy:
Witkowska, A.
Rynkiewicz, T. N.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/260171.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
backstepping
neural networks
RBF
dynamic ship positioning
Opis:
The article discusses the issue of designing a dynamic ship positioning system making use of the adaptive vectorial backstepping method and RBF type artificial neural networks. In the article, the backstepping controller is used to determine control laws and neural network weight adaptation laws. The artificial neural network is applied at each time instant to approximate nonlinear functions containing parametric uncertainties. The proposed control system does not require precise knowledge of the model of ship dynamics and external disturbances, it also eliminates the problem of analytical determination of the regression matrix when designing the control law with the aid of the adaptive backstepping procedure.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2018, 4; 5-12
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
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
Tytuł:
Analysis of impact of ship model parameters on changes of control quality index in ship dynamic positioning system
Autorzy:
Rynkiewicz, Tacjana Niksa
Witkowska, Anna
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/259774.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
backstepping
ship dynamic positioning
system’s susceptibility
Opis:
In this work there is presented an analysis of impact of ship model parameters on changes of control quality index in a ship dynamic positioning system designed with the use of a backstepping adaptive controller. Assessment of the impact of ship model parameters was performed on the basis of Pareto-Lorentz curves and ABC method in order to determine sets of the parameters which have either crucial, moderate or low impact on objective function. Simulation investigations were carried out with taking into account integral control quality indices.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2019, 1; 6-14
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Backstepping sliding mode controller improved with fuzzy logic: Application to the quadrotor helicopter
Autorzy:
Zeghlache, S.
Saigaa, D.
Harrag, A.
Kara, K.
Bouguerra, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229480.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fuzzy sliding mode
backstepping
quadrotor helicopter
dynamic modeling
Opis:
n this paper we present a new design method for the fight control of an autonomous quadrotor helicopter based on fuzzy sliding mode control using backstepping approach. Due to the underactuated property of the quadrotor helicopter, the controller can move three positions (x;y; z) of the helicopter and the yaw angle to their desired values and stabilize the pitch and roll angles. A first-order nonlinear sliding surface is obtained using the backstepping technique, on which the developed sliding mode controller is based. Mathematical development for the stability and convergence of the system is presented. The main purpose is to eliminate the chattering phenomenon. Thus we have used a fuzzy logic control to generate the hitting control signal. The performances of the nonlinear control method are evaluated by simulation and the results demonstrate the effectiveness of the proposed control strategy for the quadrotor helicopter in vertical flights.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2012, 22, 3; 315-342
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis, adaptive control and synchronization of a novel 4-D hyperchaotic hyperjerk system and its SPICE implementation
Autorzy:
Vaidyanathan, S.
Volos, C.
Pham, V.-T.
Madhavan, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229709.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
hyperchaos
hyperjerk system
adaptive control
backstepping control
synchronization
Opis:
A hyperjerk system is a dynamical system, which is modelled by an nth order ordinary differential equation with n 4 describing the time evolution of a single scalar variable. Equivalently, using a chain of integrators, a hyperjerk system can be modelled as a system of n first order ordinary differential equations with n 4. In this research work, a 4-D novel hyperchaotic hyperjerk system has been proposed, and its qualitative properties have been detailed. The Lyapunov exponents of the novel hyperjerk system are obtained as L1 = 0:1448;L2 = 0:0328;L3 = 0 and L4 = −1:1294. The Kaplan-Yorke dimension of the novel hyperjerk system is obtained as DKY = 3:1573. Next, an adaptive backstepping controller is designed to stabilize the novel hyperjerk chaotic system with three unknown parameters. Moreover, an adaptive backstepping controller is designed to achieve global hyperchaos synchronization of the identical novel hyperjerk systems with three unknown parameters. Finally, an electronic circuit realization of the novel jerk chaotic system using SPICE is presented in detail to confirm the feasibility of the theoretical hyperjerk model.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2015, 25, 1; 135-158
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An efficiency no adaptive backstepping speed controller based direct torque control
Autorzy:
Ghezouani, A.
Gasbaoui, B.
Ghouili, J.
Benayed, A. A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/384812.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
backstepping
induction motor
DTC
PI controller
fuzzy controller
Opis:
The most problem of direct torque control are high torque ripple and Settling time to overcome this problem an efficiency Backstopping speed controller are proposed. This paper makes a comparison of the effectiveness of three PI speed controller based direct torque control, the first one is the classical PI speed controller (CL-PISC), the second are no Adaptive Backstepping controller (NABACKSC), and the third type are adaptive fuzzy PI controller (AF-PISC). The parameters of adaptive fuzzy PI are dynamically adjusted with the assistance of fuzzy logic controller. The non-Adaptive Backstopping controller is designed based on the Lyapunov stability theorem. The direct torque control is very adapted for electric propulsion systems; we apply this new strategy for an 15 Kw induction motor. The proposed PI controllers are simulated in MATLAB SIMULINK environment. The simulation results confirmed that the NA-BACKSC, present robust and the best dynamic behavior on direct torque control compared to AF-PISC and CL-PISC.
Źródło:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems; 2017, 11, 1; 57-63
1897-8649
2080-2145
Pojawia się w:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis, Adaptive Control and Synchronization of a Novel 4-D Hyperchaotic Hyperjerk System via Backstepping Control Method
Autorzy:
Vaidyanathan, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229914.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
hyperchaos
hyperjerk system
adaptive control
backstepping control
synchronization
Opis:
A hyperjerk system is a dynamical system, which is modelled by an nth order ordinary differential equation with n ≥ 4 describing the time evolution of a single scalar variable. Equivalently, using a chain of integrators, a hyperjerk system can be modelled as a system of n first order ordinary differential equations with n ≥ 4. In this research work, a 4-D novel hyperchaotic hyperjerk system with two nonlinearities has been proposed, and its qualitative properties have been detailed. The novel hyperjerk system has a unique equilibrium at the origin, which is a saddle-focus and unstable. The Lyapunov exponents of the novel hyperjerk system are obtained as L1 = 0.14219, L2 = 0.04605, L3 = 0 and L4 = −1.39267. The Kaplan-Yorke dimension of the novel hyperjerk system is obtained as DKY = 3.1348. Next, an adaptive controller is designed via backstepping control method to stabilize the novel hyperjerk chaotic system with three unknown parameters. Moreover, an adaptive controller is designed via backstepping control method to achieve global synchronization of the identical novel hyperjerk systems with three unknown parameters. MATLAB simulations are shown to illustrate all the main results derived in this research work on a novel hyperjerk system.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2016, 26, 3; 311-338
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Enhanced Reliability for Winding Machine via New Fault Tolerant Control Based on RST-Backstepping Controller
Autorzy:
Haouari, Fouad
Messekher, Salaheddine
Bali, Noureddine
Tadjine, Mohamed
Boucherit, Mohamed Seghir
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1955988.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
winding machine
fault tolerant control
backstepping control
RST control
Opis:
Due to the external disturbances, model uncertainties, strong coupling, and occurred faults, the winding machine presents a great control challenge. In order to deal with these problems, this paper presents the formulation of a novel scheme of fault tolerant control (FTC) for three-motor web-winding systems; it is concerned with the nonlinear robust backstepping control based on the combination of RST and backstepping controllers where the process is modelled by a nonlinear model. The main contribution of the paper is that the approach developed here summarises the performance of RST and backstepping controllers in order to design a robust controller capable of eliminating external disturbances and sensor faults affecting the system. The stability of the whole system is proven using the Lyapunov theory. Finally, analysis in comparison with the conventional backstepping controller and simulations in the MATLAB environment are accomplished to confirm the efficiency of the proposed method.
Źródło:
Power Electronics and Drives; 2021, 6, 41; 229-241
2451-0262
2543-4292
Pojawia się w:
Power Electronics and Drives
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
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
Wyświetlanie 1-15 z 46

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies