Informacja

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

Wyszukujesz frazę "nonlinear control" wg kryterium: Temat


Tytuł:
Position/force control of manipulator in contact with flexible environment
Autorzy:
Gierlak, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/386967.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
robotics
robot control
nonlinear control systems
Opis:
The paper presents the issue position/force control of a manipulator in contact with the flexible environment. It consists of the realisation of manipulator end-effector motion on the environment surface with the simultaneous appliance of desired pressure on the surface. The paper considers the case of a flexible environment when its deformation occurs under the pressure, which has a significant influence on the control purpose realisation. The article presents the model of the controlled system and the problem of tracking control with the use of neural networks. The control algorithm includes contact surface flexibility in order to improve control quality. The article presents the results of numerical simulations, which indicate the correctness of the applied control law.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2019, 13, 1; 16-22
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The ship control system for trajectory tracking experiments with physical model of tanker
Autorzy:
Morawski, L.
Vinh, N. C.
Pomirski, J.
Rak, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/258464.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
nonlinear control
ship control
track-keeping
Opis:
This paper presents a cascade system which stabilizes the transverse deviation of the ship in relation to the set path. The ship’s path is determined as a broken line with specified coordinates of way points. Three controllers are used in the system. The primary controller is the trajectory controller. It generates the set value of heading for the course control system or angular velocity for the turning control system. The course control system is used on the straight line of the set trajectory while the turning controller is used during a change of the set trajectory segment. The characteristics of the nonlinear controllers are selected in such a way that the properties of the control system with the rate of turn controller are modelled by the first-order inertia, while the system with the course keeping controller is modelled by a second-order linear term. The presented control system was tested in Matlab-Simulink environment. The results of tests performed on a lake are presented and discussed.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2007, S 2; 49-53
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Neural control of a robotic manipulator in contact with a flexible and uncertain environment
Autorzy:
Gierlak, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2233648.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
robotics
robot control
nonlinear control systems
Opis:
This article presents the synthesis of a neural motion control system of a robot caused by disturbances of constraints limiting the movement, which are the result of flexibility and disturbances of the contact surface. A synthesis of the control law is presented, in which the knowledge of the robot's dynamics and the parameters of a susceptible environment is not required. Moreover, the stability of the system is guaranteed in the case of an inaccurately known surface of the environment. This was achieved by introducing an additional module to the control law in directions normal to the surface of the environment. This additional term can be interpreted as the virtual viscotic resistance and spring force acting on the robot. This approach ensured the self-regulation of the robot’s interaction force with the compliant environment, limiting the impact of the geometrical inaccuracy of the environment.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2023, 17, 3; 435--444
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Global linearization of nonlinear systems - A survey
Autorzy:
Čelikovský, Sergej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1359660.pdf
Data publikacji:
1995
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Matematyczny PAN
Tematy:
exact linearization
nonlinear control
global linearization
Opis:
A survey of the global linearization problem is presented. Known results are divided into two groups: results for general affine nonlinear systems and for bilinear systems. In the latter case stronger results are available. A comparision of various linearizing transformations is performed. Numerous illustrative examples are included.
Źródło:
Banach Center Publications; 1995, 32, 1; 123-137
0137-6934
Pojawia się w:
Banach Center Publications
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Realization of nonlinear composite systems
Autorzy:
Mullari, T.
Kotta, U.
Nomm, S.
Tonso, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/969986.pdf
Data publikacji:
2006
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
nonlinear control systems
realization
composite systems
Opis:
The paper studies the realization problem for series and parallel connections of nonlinear single-input single-output systems, described by higher order differential equations. Necessary and sufficient conditions are given for the existence of the classical state space realization in both cases. It is proved that post- and parallel compensators are of no help in overcoming non-realizability. Results are illustrated by an example.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2006, 35, 4; 905-921
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptive, nonlinear state transformation-based control of motion in presence of hard constraints
Autorzy:
Kabziński, J.
Mosiołek, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201256.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
motion control
nonlinear control
adaptive control
state constraints
Opis:
The paper describes a nonlinear controller design technique applied to a servo drive in the presence of hard state constraints. The approach presented is based on nonlinear state-space transformation and adaptive backstepping. It allows us to impose hard constraints on the state variables directly and to achieve asymptotic tracking of any reference trajectory inside the constraints, despite unknown plant parameters. Two control schemes (with and without integral action) are derived, investigated and then compared. Several examples demonstrate the main features of the design procedure and prove that it may be applied in case of motion control problems in electric drive automation.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2020, 68, 5; 963--971
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Expert system approach in designing knowladge-based controller
Autorzy:
Ptasznik, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1813975.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
nonlinear control
expert systems
reasoning
Al
Opis:
In this article the knowledge-based control approach will be proposed for nonlinear systems. Firstly some basic concepts from the artificial intelligence will be defined, then the expert system design process will be introduced and finally a practical example will be discussed. The principle of this method is to support the controller with the human-like reasoning to determine the appropriate control mode and to estimate unknown parameters. Note that this is the heuristic approach, hence neither optimal steering, nor stability is guaranteed.
Źródło:
Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały; 2013, 69, 33; 540--549
1733-0718
Pojawia się w:
Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Efficient MPC algorithms with variable trajectories of parameters weighting predicted control errors
Autorzy:
Nebeluk, Robert
Marusak, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/230077.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
model predictive control
nonlinear systems
nonlinear models
nonlinear control
simulation
optimization
Opis:
Model predictive control (MPC) algorithms brought increase of the control system performance in many applications thanks to relatively easily solving issues that are hard to solve without these algorithms. The paper is focused on investigating how to further improve the control system performance using a trajectory of parameters weighting predicted control errors in the performance function of the optimization problem. Different shapes of trajectories are proposed and their influence on control systems is tested. Additionally, experiments checking the influence of disturbances and of modeling uncertainty on control system performance are conducted. The case studies were done in control systems of three control plants: a linear non-minimumphase plant, a nonlinear polymerization reactor and a nonlinear thin film evaporator. Three types of MPC algorithms were used during research: linear DMC, nonlinear DMC with successive linearization (NDMC–SL), nonlinear DMC with nonlinear prediction and linearization (NDMC–NPL). Results of conducted experiments are presented in greater detail for the control system of the polymerization reactor, whereas for the other two control systems only the most interesting results are presented, for the sake of brevity. The experiments in the control system of the linear plant were done as preliminary experiments with the modified optimization problem. In the case of control system of the thin film evaporator the researched mechanisms were used in the control system of a MIMO plant showing possibilities of improving the control system performance.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2020, 30, 2; 325-363
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
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:
Anti-synchronization in different new chaotic systems via active nonlinear control
Autorzy:
Khan, A.
Prasad, R. P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229711.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
new chaotic system
anti-synchronization
active nonlinear control
Opis:
In this paper, we discuss anti-synchronization between two identical new chaotic systems and anti-synchronization between another two identical new chaotic systems by active nonlinear control. The sufficient conditions for achieving the anti-synchronization of two new chaotic systems are derived based on Lyapunov stability theory. Numerical simulations are provided for illustration and verification of the proposed method.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2013, 23, 2; 229-242
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Heuristic control of nonlinear power systems: Application to the infinite bus problem
Autorzy:
Hossain, Musabbir Md
Khurshudyan, Asatur Zh.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229161.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
power systems
nonlinear control
heuristic method
harmonic control
piecewise constant control
Opis:
In this paper, we apply the heuristic method for determination of control functions for controllability analysis of nonlinear power systems. The problem of control of quasi-linear systems under proper assumptions on the nonlinear term is considered in the general statement. Making use of the Green’s function solution of nonlinear systems, the exact and approximate controllability conditions are expressed in terms of unknown controls in an explicit form. The way of resolving controls determination is discussed. As a particular application, a one-machine infinite-bus system is considered described by a coupled system of three first order ordinary differential equations. Two heuristic forms of admissible controls are considered providing approximate controllability within the same amount of time having different intensities. Results of numerical simulations are presented and discussed.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2019, 29, 2; 279-288
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Active noise control with a single nonlinear control filter for a vibrating plate with multiple actuators
Autorzy:
Mazur, K.
Pawełczyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176906.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
active noise-vibration control
active structural acoustic control
adaptive control
nonlinear control
Opis:
Vibrating plates can be used in Active Noise Control (ANC) applications as active barriers or as secondary sources replacing classical loudspeakers. The system with vibrating plates, especially when nonlinear MFC actuators are used, is nonlinear. The nonlinearity in the system reduces performance of classical feedforward ANC with linear control filters systems, because they cannot cope with harmonics generated by the nonlinearity. The performance of the ANC system can be improved by using nonlinear control filters, such as Artificial Neural Networks or Volterra filters. However, when multiple actuators are mounted on a single plate, which is a common practice to provide effective control of more vibration modes, each actuator should be driven by a dedicated nonlinear control filter. This significantly increases computational complexity of the control algorithm, because adaptation of nonlinear control filters is much more computationally demanding than adaptation of linear FIR filters. This paper presents an ANC system with multiple actuators, which are driven with a single nonlinear filter. To avoid destructive interference of vibrations generated by different actuators the control signal is filtered by appropriate separate linear filters. The control system is experimentally verified and obtained results are reported.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2013, 38, 4; 537-545
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Układ regulacji z modelem wewnętrznym sterujący obiektem nieliniowym
Control system with internal model regulating a nonlinear plant
Autorzy:
Kula, K.
Pozorski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/267875.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
system wentylacji klatki schodowej
model nieliniowy
IMC
nonlinear control
Opis:
W pracy przedstawiono koncepcję układu sterowania obiektem nieliniowym, jakim jest system wentylacji klatki schodowej, stanowiącej drogę ewakuacji na wypadek pożaru budynku wielopiętrowego. Opiera się ona na zastosowaniu modelu nieliniowego oraz jego inwersji przy wykorzystaniu techniki sprzężenia zwrotnego. Dzięki wprowadzeniu do struktury regulatora modelu obiektu układ adoptuje się do zmiennych warunków pracy.
The paper presents the concept of a nonlinear control system, which is the stairwell ventilation system, which is a means of escape in case of fire multi-storey building. It is based on the use of non-linear model and its inversion using feedback techniques. With the introduction the model to the structure of the controller system adapts to changing conditions.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2014, 40; 65-68
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Stabilizacja pozycji i kierunku jednostki dynamicznie pozycjonowanej z niepewnościami parametrycznymi modelu i pomiarowymi
Position and heading stabilization of DP vessel with parametric and measurement uncertainties
Autorzy:
Witkowska, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/267160.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
backstepping
sterowanie adaptacyjne
metoda Lapunowa
adaptive control
nonlinear control
Lapunov method
Opis:
W praktyce, dynamika statku jak również zakłóceń środowiskowych oddziałujących na kadłub nie jest dokładnie znana, co wynika ze zmieniających się warunków eksploatacyjnych jednostki i stanów morza. W artykule przedstawiono zagadnienie projektowania regulatora pozycji i kursu statku z zastosowaniem algorytmu całkowania wstecz (ang. backstepping). W pracy rozważono układ dynamicznego pozycjonowania statku z niepewnościami parametrycznymi modelu oraz pomiarowymi. Niepewności parametryczne związane są z hydrodynamicznymi siłami tłumiącymi, natomiast pomiarowe z niemierzalną predkością statku. Porównano działanie układu adaptacyjnego zakładając występowanie niepewności oraz nieadaptacyjnego przy założeniu dokładnej znajomości modelu statku. Wyniki badań symulacyjnych wskazują zbliżone wyniki w obu rozpatrywanych przypadkach.
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 surface vessel with uncertainties was considered in this paper. In practice, both the dynamics of a dynamically positioned vessel as well as environmental disturbances affecting on a hull are not precisely known, as a result of the changing operating conditions and the sea states. The article presents the problem of position and heading controller design by vectorial adaptive backstepping methods. The dynamic positioning vessel with parametric model uncertainties associated with hydrodynamic forces damping, low-speed ship and in the presence of waves disturbances was used. Comparison of the system with uncertainties and assuming precise knowledge of ship model was carried out. Finally simulations results demonstrate similar results in both cases. Adaptive controller follows desired trajectory with small neighborhood. All signals in the closed-loop DP control system are bounded.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2015, 47; 195-198
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On generalization of integral control to a class of nonlinear uncertain systems
Autorzy:
Zwierzewicz, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229834.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear control
uncertain systems
adaptive control
integral action
approximator
functional uncertainty
Opis:
The paper concerns a new view on the problem of integral control in the context of nonlinear uncertain systems. It is demonstrated that a standard integral action applied to the linear control system with so-called load disturbances, can be generalized to comprise a class of linearly parameterized nonlinear SISO systems with functional uncertainty. In this case the integral action is turned out to be in fact an adaptation law of unknown parameters. It has been found that the obtained proportional-integral controller's variable gains are the basis functions of the system unknown nonlinearity approximator.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2010, 20, 2; 187-198
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Offset-free nonlinear Model Predictive Control with state-space process models
Autorzy:
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229638.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear control
predictive control
offset-free control
state-space model
state estimation
Opis:
Offset-free model predictive control (MPC) algorithms for nonlinear state-space process models, with modeling errors and under asymptotically constant external disturbances, is the subject of the paper. The main result of the paper is the presentation of a novel technique based on constant state disturbance prediction. It was introduced originally by the author for linear state-space models and is generalized to the nonlinear case in the paper. First the case with measured state is considered, in this case the technique allows to avoid disturbance estimation at all. For the cases with process outputs measured only and thus the necessity of state estimation, the technique allows the process state estimation only - as opposed to conventional approach of extended process-and-disturbance state estimation. This leads to simpler design with state observer/filter of lower order and, moreover, without the need of a decision of disturbance placement in the model (under certain restrictions), as in the conventional approach. A theoretical analysis of the proposed algorithm is provided, under applicability conditions which are weaker than in the conventional approach. The presented theory is illustrated by simulation results of nonlinear processes, showing competitiveness of the proposed algorithms.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2017, 27, 4; 595-615
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On the connections between optimal control, regulation and dynamic network routing
Autorzy:
Karbowski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/307694.pdf
Data publikacji:
2003
Wydawca:
Instytut Łączności - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
stabilization
nonlinear control
optimal control
dynamic programming
data networks
routing algorithms
Opis:
The paper is devoted to studying general features of dynamic network routing problems. It is shown that these problems may be interpreted as receding horizon optimal control problems or simply regulation problems. In the basic formulation it is assumed, that the nodes have no dynamics and the only goal of the optimization mechanism is to find the shortest paths from the source to the destination nodes. In this problem the optimization mechanism (i.e. the Bellman-Ford algorithm) may be interpreted as a receding horizon optimal control routine. Moreover, there is one-toone correspondence between the Bellman optimal cost-to-go function in the shortest path problem and the Lyapunov function in the regulation problem. At the end some results of the application of the routing optimization algorithm to an inverted pendulum regulation problem are presented.
Źródło:
Journal of Telecommunications and Information Technology; 2003, 3; 67-72
1509-4553
1899-8852
Pojawia się w:
Journal of Telecommunications and Information Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On the robustness of the integrable trajectories of the control systems with limited control resources
Autorzy:
Huseyin, Nesir
Huseyin, Anar
Guseinov, Khalik G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27321481.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
nonlinear control system
integral equation
integral constraint
integrable trajectory
robustness
Opis:
The control system described by Urysohn type integral equation is considered where the system is nonlinear with respect to the phase vector and is affine with respect to the control vector. The control functions are chosen from the closed ball of the space Lq(Ω; ℝm), q > 1, with radius r and centered at the origin. The trajectory of the system is defined as p-integrable multivariable function from the space Lp(Ω; ℝn), (1/q) + (1/p) = 1, satisfying the system’s equation almost everywhere. It is shown that the system’s trajectories are robust with respect to the fast consumption of the remaining control resource. Applying this result it is proved that every trajectory can be approximated by the trajectory obtained by full consumption of the total control resource.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2023, 33, 3; 527--537
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
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
Tytuł:
Geometry and flatness of m-crane systems
Autorzy:
Nowicki, M.
Respondek, W.
Piasek, J.
Kozłowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201728.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
differential flatness
crane
chained systems
feedback equivalence
accessibility
nonlinear control
Opis:
We propose a class of m-crane control systems that generalizes two- and three-dimensional crane systems. We prove that each representant of the described class is feedback equivalent to the second order chained form with drift. In consequence, we prove that it is differentially flat. Then we investigate its control properties and derive a control law for tracking control problem.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2019, 67, 5; 893-903
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimal control of dynamic systems using a new adjoining cell mapping method with reinforcement learning
Autorzy:
Arribas-Navarro, T.
Prieto, S.
Plaza, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/205725.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
optimal control
cells mapping
state space
reinforcement learning
stability
nonlinear control
controllability
Opis:
This work aims to improve and simplify the procedure used in the Control Adjoining Cell Mapping with Reinforcement Learning (CACM-RL) technique, for the tuning process of an optimal contro ller during the pre-learning stage (controller design), making easier the transition from a simulation environment to the real world. Common problems, encountered when working with CACM-RL, are the adjustment of the cell size and the long-term evolution error. In this sense, the main goal of the new approach, developed for CACM-RL that is proposed in this work (CACMRL*), is to give a response to both problems for helping engineers in defining of the control solution with accuracy and stability criteria instead of cell sizes. The new approach improves the mathematical analysis techniques and reduces the engineering effort during the design phase. In order to demonstrate the behaviour of CACM-RL*, three examples are described to show its application to real problems. In All the examples, CACM-RL* improves with respect to the considered alternatives. In some cases, CACM- RL* improves the average controllability by up to 100%.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2015, 44, 3; 369-387
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sterowanie poziomem cieczy przy pomocy regulatora wykorzystującego model neuronowy obiektu nieliniowego
Control system of liquid level using neural model of nonlinear plant
Autorzy:
Kula, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/268339.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
sterowanie bazujące na modelu
sterowanie nieliniowe
model-based control
nonlinear control systems
Opis:
W pracy przedstawiono projekt układu regulacji poziomu wody w zespole zbiorników o swobodnym wypływie, który w swej strukturze wykorzystuje nieliniowe modele obiektu: neuronowy i model niskiego rzędu uwzględniający zależność stałych czasowych od wartości wielkości regulowanej. Tak przyjęta struktura pozwala realizować sterowanie w układzie otwartym z możliwością korekty wartości zadanej przy wystąpieniu zakłóceń na wejściu lub wyjściu obiektu.
The paper presents the concept of a nonlinear control system, which is the liquid level control system of two tanks It is based on the use in controller structure a non-linear models of the plant: neural and low-order model takes into account the dependence of the time constants and steady state gain of the controlled variable. So adopted structure allows to perform the control in an open-loop system with the possibility of setpoint correction under the influence of disturbances on the input or output of the plant.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2016, 51; 87-92
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A stability based neural networks controller design method
Autorzy:
Song, J.
Xu, X.
He, X.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206120.pdf
Data publikacji:
1998
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
sieć neuronowa
stabilność
sterowanie nieliniowe
neural networks control
nonlinear control
sliding mode
stability
Opis:
The use of neural networks in control systems can be seen as a natural step in the evolution of control methodology to meet new challenges. Many attempts have been made to apply the neural networks to deal with non-linearities and uncertainties of the control systems. Research in neural network applications to control can be classified according to the major methods depending on structures of the control system, such as NN-based NON-linear System Identification, NN-based Supervised Control, NN-based Direct Control, NN-based Indirect Control, NN-based Adaptive Control, NN-based Self-learning Control, NN-based Fuzzy Control, and NN Variable Structure Control. All these control methods cannot, however, effectively guarantee system stability, i.e. none of these neural network controls, except for NN-based Variable Structure Control, is based on system stability. This also limits the application and development of the neural networks in control theory. The paper shows the effort to solve this difficulty and give a way for the design method of the stability based neural networks controller using Lyapunov second stability theorem. This kind of controller can not only guarantee system stability, but also fully compensate for the influence of system uncertainties and non-linearities.Simulation results also show the effectiveness of the controller.
Źródło:
Control and Cybernetics; 1998, 27, 1; 119-133
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Chattering attenuation in sliding mode control systems
Autorzy:
Bartoszewicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206731.pdf
Data publikacji:
2000
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
nieliniowy system sterowania
nonlinear control system
compensation
control nonlinearities
sliding mode control
variable structure systems
Opis:
In this paper sliding mode control systems are considered and a new technique to attenuate chattering is proposed. The technique employs simple, first-order dynamical devices, i.e. an integrator or a low-pass filter, to compensate in part for unknown and changing disturbance. As a result of this compensation, the magnitude of the discontinuous control term is essentially reduced. The term does not depend on the admissible disturbance or its change rate, but only on the uncertainty of the disturbance at the initial time t = t[sub o]. The technique proposed in this paper attenuates the undesirable chattering without any deterioration of the system performance.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2000, 29, 2; 585-584
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modeling and Control of Induction Motors
Autorzy:
Delaleau, E.
Louis, J. P.
Ortega, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908324.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
silnik indukcyjny
sterowanie
induction motors
field oriented control
passivity based control
flatness based control
nonlinear control
Opis:
This paper is devoted to the modeling and control of the induction motor. The well-established field oriented control is recalled and two recent control strategies are exposed, namely the passivity-based control and the flatness-based control.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2001, 11, 1; 105-129
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Designing a ship course controller by applying the adaptive backstepping method
Autorzy:
Witkowska, A.
Śmierzchalski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331255.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
autopilot
sterowanie adaptacyjne
sterowanie nieliniowe
algorytm genetyczny
adaptive control
nonlinear control
backstepping
genetic algorithms
Opis:
The article discusses the problem of designing a proper and efficient adaptive course-keeping control system for a seagoing ship based on the adaptive backstepping method. The proposed controller in the design stage takes into account the dynamic properties of the steering gear and the full nonlinear static maneuvering characteristic. The adjustable parameters of the achieved nonlinear control structure were tuned up by using the genetic algorithm in order to optimize the system performance. A realistic full-scale 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.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2012, 22, 4; 985-997
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sub-Optimal Nonlinear Predictive and Adaptive Control Based on the Parametric Volterra Model
Autorzy:
Haber, R.
Bars, R.
Lengyel, O.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908307.pdf
Data publikacji:
1999
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie predykcyjne
sterowanie nieliniowe
sterowanie optymalne
układ nieliniowy
adaptacyjny układ sterowania
predictive control
nonlinear control
optimal control
nonlinear systems
adaptive control
Opis:
Predictive control algorithms have been worked out mainly to control linear plants. There is a great demand to apply different control ideas to nonlinear systems. Using predictive control algorithms for nonlinear systems is a promising technique. Extended horizon one-step-ahead and long-range optimal predictive control algorithms are given here for the parametric Volterra model (which includes also the generalized Hammerstein model). A quadratic cost function is minimized which considers the quadratic deviations of the reference signal and the output signal at a future point (or points) beyond the dead time and also penalizes large control signal increments. For prediction of the output signal, a predictive model is applied which uses information about the input and output signals up to the current time. A predictive transformation of the nonlinear dynamic model is given. The incremental model is advantageous since the cost function contains the control increment and not the control signal itself. An incremental transformation of the predictive forms is also described. Sub-optimal solutions to the optimal control algorithms are discussed with different assumptions for the control signal during the control horizon. The effect of the different strategies and the effect of the tuning parameters is investigated through simulation examples.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 1999, 9, 1; 161-173
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływanie kształtem trajektorii referencyjnej na działanie układów regulacji predykcyjnej
Influencing Predictive Control System Performance by Reference Trajectory Shaping
Autorzy:
Nebeluk, Robert
Marusak, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/275003.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
trajektoria referencyjna
regulacja predykcyjna
regulacja nieliniowa
obiekty nieliniowe
jakość regulacji
reference trajectory
predictive control
nonlinear control
nonlinear plants
control quality
Opis:
Zastosowanie algorytmów regulacji predykcyjnej MPC do regulacji wielu procesów nieliniowych, o różnym stopniu trudności, często umożliwia osiągniecie bardzo dobrej jakości regulacji. Jest to możliwe ze względu na odpowiednie uwzględnienie w strukturze algorytmu informacji uzyskanych z modelu procesu. Do formułowania zadania optymalizacji dla algorytmów regulacji predykcyjnej najczęściej zakładana jest stała trajektoria referencyjna dla całego horyzontu predykcji. W artykule przedstawiono możliwości poprawy jakości regulacji przez zastosowanie trajektorii referencyjnej zmiennej na horyzoncie predykcji. Podczas porównywania jakości regulacji z wykorzystaniem trajektorii referencyjnych o różnej postaci, wzięto pod uwagę dwie wielkości. Pierwszą z nich jest czas narastania wyjścia obiektu regulacji, a drugą - przeregulowanie. Badania prowadzono w układach regulacji dwóch obiektów: nieminimalnofazowego obiektu liniowego oraz nieliniowego reaktora polimeryzacji. Do regulacji w przypadku pierwszego obiektu, zastosowano algorytm DMC, a w przypadku drugiego - algorytm bazujący na modelu nieliniowym, z nieliniową predykcją i linearyzacją (NDMC-NPL). Przedstawione wyniki dobrze ilustrują możliwości wpływania, za pomocą trajektorii referencyjnych o różnych kształtach, na poprawę jakości regulacji oferowanej przez algorytmy predykcyjne.
Applying model predictive control (MPC) algorithms to control many processes, of different difficulty level, often allows improving control quality. It is possible by including information received from a process model in the algorithm structure. When defining the optimization problem for the predictive control algorithms most often a time-constant reference trajectory is assumed. Possibilities of improving the control quality by applying a time reference trajectory variable on the prediction horizon are presented in the paper. Two quantities are considered when comparing control quality: the rise time of the control plant output, and the overshoot. The experiments were conducted in the control systems of two control plants: a linear nonminimumphase plant and a nonlinear polymerization reactor. In the control system of the first control plant the DMC predictive control algorithm was used. For the nonlinear reactor the NDMC-NPL algorithm based on a nonlinear model was applied. It is demonstrated that by using the reference trajectories of different shapes it is possible to improve control quality offered by the MPC control algorithms.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2019, 23, 1; 21-30
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Cooperation of model predictive control with steady-state economic optimisation
Autorzy:
Ławryńczuk, M.
Marusak, P. M.
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/971007.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
sterowanie optymalne
optymalizacja
predictive control
optimal control
optimisation
economic steady-state optimisation
nonlinear control systems
constrained control
Opis:
The problem of cooperation of Model Predictive Control (MPC) algorithms with steady-state economic optimisation is investigated in this paper. It is particularly important when the dynamics of disturbances is comparable with the dynamics of the process, since in such a case the classical hierarchical multilayer structure is likely to be not efficient and give the economic yield smaller than expected. This is because the economic nonlinear optimisation problem cannot be then solved on-line to update the optimal operating point as frequently as needed. On the other hand, simple target set-point optimisation based on linear models can be also insufficiently accurate. This paper introduces approximate formulations of the target set-point optimisation problem which tightly cooperates with the MPC and is solved as frequently as the MPC controller executes. Linear, linear-quadratic and piecewise-linear formulations are discussed, tuning guidelines are also given.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2008, 37, 1; 133-158
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
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:
Kompensacja drgań belki kompozytowej przy wykorzystaniu aktywnych przetworników piezoelektrycznych sterowanych nieliniowym regulatorem
Compensation of mechanical vibrations of composite beam by using piezoelectric actuators with nonlinear controller
Autorzy:
Filipek, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157064.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
aktywne tłumienie drgań mechanicznych
piezoelektryk aktywny
regulacja nieliniowa
active vibration damping
nonlinear control
Opis:
Artykuł prezentuje wyniki badań układu kompensacji drgań mechanicznych belki jednostronnie utwierdzonej przy wykorzystaniu aktuatorów piezoelektrycznych sterowanych regulatorem nieliniowym opartym na zjawisku nasycenia. Jako aktywator tłumiący drgania zastosowano przetwornik piezoelektryczny typu MFC, którego pracę nadzorował procesor DSP. Przeprowadzone badania numeryczne i laboratoryjne wykazały dużą skuteczność działania algorytmu, ale tylko przy dopasowaniu częstotliwości regulatora do pobudzenia belki, oraz wykazały znaczne pogorszenie tłumienia drgań przy ich odstrojeniu lub nieoptymalnych parametrach regulatora.
Damping of active vibrations of a cantilever beam by a piezoelectric actuator with nonlinear controller based on saturation phenomena is analysed in the paper. The MFC M-8503P1 (Macro Fiber Composite) element is used as a piezoactuator in the laboratory setup. The control algorithm is computed by TMS320F2812 DSP system. Both numerical and laboratory tests confirmed high efficiency of the considered method, but only for the optimal controller parameters and the external force frequency equal to the beam natural frequency. Even the difference between the frequencies equal to 1% caused a considerable loss of algorithm performances. Unsuitable controller parameters have a similar effect on vibration compensation causing increase in the vibration amplitude and appearance of additional oscillations. In a real system the natural beam frequency can vary during operation with the change of ambient conditions and ageing effect. Thus, there is a need for an adaptive system adjusting frequency and parameters of the controller. The investigated control method is very sensitive to external noises resulting in piezoactuator excitation, and because of that it is necessary to implement analog and digital low-pass filters.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2010, R. 56, nr 5, 5; 423-426
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear control of underwater robotic vehicle in plane motion
Nieliniowe sterowanie ruchem płaskim robota podwodnego
Autorzy:
Garus, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/222514.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Akademia Marynarki Wojennej. Wydział Dowodzenia i Operacji Morskich
Tematy:
underwater robot
autopilot
nonlinear control
genetic algorithms
robot podwodny
układ nieliniowy
algorytmy genetyczne
Opis:
A control system supporting motion of an underwater robotic vehicle along a reference trajectory in the horizontal plane is presented in the paper. A waypoint line-of-sight scheme and nonlinear PD control law are applied to calculate command signals. Parameters of the proposed control law are tuned using genetic algorithms. The validity and advantages of the approach are illustrated through numerical simulation results.
W artykule przedstawiono koncepcję system automatycznego sterowania ruchem płaskim robota podwodnego wzdłuż trajektorii odniesienia. Układem odpowiedzialnym za wyznaczanie sygnałów sterujących jest autopilot, w którym zaimplementowano nieliniowy regulator PD. Parametry regulatora dostrojono z wykorzystaniem algorytmów genetycznych. Zamieszczono wyniki badań symulacyjnych ruchu robota w płaszczyźnie poziomej z wykorzystaniem zaproponowanego algorytmu sterowania.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej; 2016, R. 57 nr 3 (206), 3 (206); 15-23
0860-889X
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A sufficient condition for small-time local attainability of a set
Autorzy:
Krastanov, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/205840.pdf
Data publikacji:
2002
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
nieliniowy system sterowania
nonlinear control systems
small-time local attainability of a set
Opis:
The notion of small-time local attainability (STLA) of a closed set with respect to a nonlinear control system is discussed and a new sufficient STLA condition is proved.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2002, 31, 3; 739-750
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
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:
Nonlinear controller design of a ship autopilot
Autorzy:
Tomera, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907758.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie ślizgowe
sterowanie nieliniowe
eliminacja zakłóceń
sterowanie statkiem
sliding-mode control
nonlinear control
disturbance rejection
ship control
Opis:
The main goal here is to design a proper and efficient controller for a ship autopilot based on the sliding mode control method. A hydrodynamic numerical model of CyberShip II including wave effects is applied to simulate the ship autopilot system by using time domain analysis. To compare the results similar research was conducted with the PD controller, which was adapted to the autopilot system. The differences in simulation results between two controllers are analyzed by a cost function composed of a heading angle error and rudder deflection either in calm water or in waves. Simulation results show the effectiveness of the method in the presence of nonlinearities and disturbances, and high performance of the proposed controller.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2010, 20, 2; 271-280
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A numerically efficient fuzzy MPC algorithm with fast generation of the control signal
Autorzy:
Marusak, Piotr M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1838187.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
model predictive control
fuzzy system
fuzzy control
nonlinear control
sterowanie predykcyjne
system rozmyty
sterowanie rozmyte
sterowanie nieliniowe
Opis:
Model predictive control (MPC) algorithms are widely used in practical applications. They are usually formulated as optimization problems. If a model used for prediction is linear (or linearized on-line), then the optimization problem is a standard, i.e., quadratic, one. Otherwise, it is a nonlinear, in general, nonconvex optimization problem. In the latter case, numerical problems may occur during solving this problem, and the time needed to calculate control signals cannot be determined. Therefore, approaches based on linear or linearized models are preferred in practical applications. A novel, fuzzy, numerically efficient MPC algorithm is proposed in the paper. It can offer better performance than the algorithms based on linear models, and very close to that of the algorithms based on nonlinear optimization. Its main advantage is the short time needed to calculate the control value at each sampling instant compared with optimization-based numerical algorithms; it is a combination of analytical and numerical versions of MPC algorithms. The efficiency of the proposed approach is demonstrated using control systems of two nonlinear control plants: the first one is a chemical CSTR reactor with a van de Vusse reaction, and the second one is a pH reactor.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2021, 31, 1; 59-71
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Data probes, vertical trajectories and classification: A tentative study
Autorzy:
Pearson, D. W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/911252.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
klasyfikacja
zerowanie wyjścia
sterowanie nieliniowe
geometria różniczkowa
classification
output zeroing
nonlinear control
differential geometry
Opis:
In this paper we introduce a method of classification based on data probes. Data points are considered as point masses in space and a probe is simply a particle that is launched into the space. As the probe passes by data clusters, its trajectory will be influenced by the point masses. We use this information to help us to find vertical trajectories. These are trajectories in the input space that are mapped onto the same value in the output space and correspond to the data classes.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2007, 17, 1; 107-112
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Suboptimal Nonlinear Predictive Controllers
Autorzy:
Declercq, F.
De Keyser, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908312.pdf
Data publikacji:
1999
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie predykcyjne
sterowanie nieliniowe
programowanie sekwencyjne
równanie diofantyczne
predictive control
nonlinear control
sequential quadratic programming
diophantine equations
Opis:
Predictive control based on linear models has become a mature technology in the last decade. Many successful real-time applications can be found in almost every sector of industry. Nonlinear predictive control can further increase the performance of this easy-to-understand control strategy. One of the main problems of implementing nonlinear predictive control is the computational aspect, which is of most importance in real-life applications. In this paper, suboptimal nonlinear predictive control strategies are proposed and compared. The nonlinear predictors are built based on neural identification methods or by white modelling. The use of diophantine equations, which is a common technique to calculate the optimal contribution of the noise model, is avoided by using a more natural method. The comparison between the control algorithms is made based on a simulated discrete multivariable nonlinear system and a continuous stirred tank reactor.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 1999, 9, 1; 129-148
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A backstepping approach to ship course control
Autorzy:
Witkowska, A.
Tomera, M.
Śmierzchalski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/911245.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie nieliniowe
algorytm genetyczny
sterowanie statkiem
funkcja Lapunowa
backstepping
nonlinear control
genetic algorithms
ship control
Lyapunov function
Opis:
As an object of course control, the ship is characterised by a nonlinear function describing static manoeuvring characteristics that reflect the steady-state relation between the rudder deflection and the rate of turn of the hull. One of the methods which can be used for designing a nonlinear ship course controller is the backstepping method. It is used here for designing two configurations of nonlinear controllers, which are then applied to ship course control. The parameters of the obtained nonlinear control structures are tuned to optimise the operation of the control system. The optimisation is performed using genetic algorithms. The quality of operation of the designed control algorithms is checked in simulation tests performed on the mathematical model of a tanker. In order to obtain reference results to be used for comparison with those recorded for nonlinear controllers designed using the backstepping method, a control system with the PD controller is examined as well.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2007, 17, 1; 73-85
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fundamental limitations of the decay of generalized energy in controlled (discrete-time) nonlinear systems subject to state and input constraints
Autorzy:
Selek, István
Ikonen, Enso
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330074.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
decay rate maximization
Lyapunov function
nonlinear control system
rozkład wykładniczy
funkcja Lapunowa
układ sterowania nieliniowy
Opis:
This paper is devoted to the analysis of fundamental limitations regarding closed-loop control performance of discrete-time nonlinear systems subject to hard constraints (which are nonlinear in state and manipulated input variables). The control performance for the problem of interest is quantified by the decline (decay) of the generalized energy of the controlled system. The paper develops (upper and lower) barriers bounding the decay of the system’s generalized energy, which can be achieved over a set of asymptotically stabilizing feedback laws. The corresponding problem is treated without the loss of generality, resulting in a theoretical framework that provides a solid basis for practical implementations. To enhance understanding, the main results are illustrated in a simple example.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2019, 29, 4; 629-639
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modified algorithms of direct power control of AC/DC converter co-operating with the grid
Autorzy:
Kulikowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/141289.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
DPC
optymalizacja sposobu DPC
nieliniowe sterowanie
optimization of DPC method
three-level converter
nonlinear control
Opis:
This paper briefly describes direct power control methods for two- and threelevel AC/DC converters and their modified DPC 3H 2-? and the DPC 5H2-? algorithms. It also presents two new control methods DPC-3Am (direct power control 3 areas with modification) and the DPC-3L-3Am (direct power control 3 levels 3 areas with modification). The research results were used to compare the described methods. The comparison was based on an average value of switching frequency and current distortion coefficient. Experimental investigations into the methods have shown that the use of the modified DPC methods reduces the number of switchings by more than 70% compared with the standard DPC method.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2012, 61, 3; 373-388
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Noise sensitivity of selected kinematic path following controllers for a unicycle
Autorzy:
Libal, U.
Płaskonka, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200552.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
wheeled mobile robots
path following
Serret-Frenet frame
model-based control
nonlinear control systems
nonholonomic constraints
probabilistic robotics
Opis:
In the paper a path following problem for a wheeled mobile robot of (2,0) type has been considered. The kinematic model of the robot was derived with respect to the Serret-Frenet frame. Two kinematic control algorithms - Samson and Morin-Samson - have been tested taking into account their sensitivity to a white noise with a zero mean appearing in the one of state variables. The properties of path following errors have been analysed using statistical techniques. The conclusions related to an acceptable level of noise and a range of applicability of the presented algorithms have been reached.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2014, 62, 1; 3-13
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nieliniowe sterowanie predykcyjne ramion manipulatorów
Nonlinear Predictive Control of Manipulator Arms
Autorzy:
Tatjewski, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27312429.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
sterowanie manipulatorów
sterowanie nieliniowe
sterowanie predykcyjne
opóźnienie sterowania
szybkie próbkowanie
manipulator control
nonlinear control
model predictive control
control delay
fast sampling
Opis:
Przedmiotem artykułu są algorytmy sterowania predykcyjnego (typu MPC - Model Predictive Control) ramion manipulatorów sztywnych. Zastosowano MPC z modelem w przestrzeni stanów i wykorzystano najnowszą technikę tłumienia zakłóceń i błędów modelowania, pozwalającą uniknąć dynamicznego modelowania zakłóceń lub uciekania się do dodatkowych technik ich eliminowania, takich jak SMC. Rozważane są przede wszystkim najbardziej efektywne obliczeniowo algorytmy MPC-NPL (NPL - Nonlinear Prediction and Linearization), w dwóch wersjach: z optymalizacją QP (Quadratic Programming) z ograniczeniami i z jawną optymalizacją bez ograniczeń i spełnieniem ograniczeń nierównościowych a posteriori. Dla wszystkich rozważanych algorytmów przeprowadzono kompleksową analizę symulacyjną sterowania manipulatorem z napędem bezpośrednim, przy dwóch rodzajach zakłócenia: zewnętrznym i parametrycznym. Wyniki porównano z uzyskanymi dla znanego algorytmu CTC-PID (CTC - Computer Torque Control), uzyskując lepszą jakość regulacji algorytmami MPC. Zbadano wpływ długości okresu próbkowania i obliczeniowego opóźnienia sterowania na jakość regulacji, co jest istotne dla algorytmów z szybkim próbkowaniem opartych na modelach.
The subject of the article are predictive control algorithms (of MPC type - Model Predictive Control) for rigid manipulator arms. MPC with a state-space model and with the latest disturbance and modeling error suppression technique was applied, which avoids dynamic disturbance modeling or resorting to additional disturbance cancellation techniques, such as SMC. First of all, the most computationally efficient MPC-NPL (Nonlinear Prediction and Linearization) algorithms are considered, in two versions: the first with constrained QP (Quadratic Programming) optimization and the second with explicit (analytical) optimization without constraints and satisfying a posteriori inequality constraints. For all considered algorithms, a comprehensive simulation analysis was carried out for a direct drive manipulator, with two kinds of disturbances: external and parametric. The obtained results were compared with those for the well-known CTC-PID algorithm (CTC - Computer Torque Control), showing better control quality with MPC algorithms. In addition, the influence of the length of the sampling period and of the computational delay on control quality was investigated, which is important for model-based algorithms with fast sampling.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2023, 27, 2; 47--58
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nieliniowe sterowanie predykcyjne kaskadowym układem zbiorników
Nonlinear predictive control of a cascade of tanks
Autorzy:
Bieniek, B.
Piotrowski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/276826.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
kaskadowy układ zbiorników
modelowanie
sterowanie
nieliniowy układ regulacji
predykcyjny układ regulacji
cascade tanks
modeling
control
nonlinear control system
predictive control
Opis:
Obiektem regulacji jest kaskadowy układ trzech zbiorników firmy INTECO. Do sterowania wykorzystywane są dwa z nich. Zaprojektowano dwa układy regulacji poziomu wody: jednowymiarowe algorytmy MPC – po jednym dla każdego ze zbiorników oraz wielowymiarowy algorytm MPC sterujący całym układem. Przeprowadzono analizę porównawczą opracowanych algorytmów sterowania dla zmiennej trajektorii zadanej.
The control system is a cascade of three tanks of INTECO. They are used to control two of them. Two algorithms of water level control are used: two single dimensional model predictive control (MPC) algorithms, one for each tank, and a multi-dimensional MPC controlling both tanks simultaneously. A comparative analysis of developed control algorithms for variable set-point trajectory.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2017, 21, 1; 25-30
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Struktury i algorytmy współdziałania regulacji predykcyjnej i bieżącej optymalizacji ekonomicznej
Structures and algorithms of co-operation of predictive control and on-line economic optimisation
Autorzy:
Ławryńczuk, M.
Marusak, P.
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/153748.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
regulacja predykcyjna
optymalizacja
aproksymacja
linearyzacja
systemy nieliniowe
sterowanie z ograniczeniami
predictive control
optimisation
approximation
linearisation
nonlinear control systems
constrained control
Opis:
Celem pracy jest omówienie zagadnienia współpracy algorytmów regulacji predykcyjnej z nieliniową optymalizacją ekonomiczną. Problem ten jest szczególnie istotny wówczas, gdy dynamika zmian zakłóceń jest porównywalna z dynamiką procesu, ponieważ zastosowanie klasycznej warstwowej (hierarchicznej) struktury sterowania z rzadko powtarzaną optymalizacją ekonomiczną może nie być efektywne. Omawiane są dwie klasy struktur. W pierwszym przypadku stosuje się pomocniczą optymalizację ekonomiczną, której zadaniem jest aktualizacja punktu pracy poprzedzająca każdą interwencję algorytmu regulacji predykcyjnej. W dodatkowym liniowym lub kwadratowym zadaniu optymalizacji ekonomicznej stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową, liniowo-kwadratową lub odcinkowo-liniową aproksymację modelu. W drugim przypadku zadanie optymalizacji ekonomicznej i algorytm regulacji predykcyjnej są zintegrowane w pojedynczym problemie optymalizacji. Aby ograniczyć nakład obliczeń stosuje się aktualizowaną na bieżąco liniową lub liniowo-kwadratową aproksymację modelu, dzięki czemu otrzymuje się zadanie optymalizacji ekonomicznej w postaci problemu programowania kwadratowego.
The paper is concerned with co-operation of model predictive control (MPC) algorithms with nonlinear economic optimisation. The problem is particularly important when dynamics of disturbances is comparable with dynamics of the process itself, since in such cases application of the classical multilayer (hierarchical) structure with infrequent economic optimisation may be not efficient. Two classes of control structures are investigated. In the first class an additional simplified optimisation is used which recalculates the operating point as frequently as the MPC controller executes. In the supplementary linear or quadratic programming optimisation problem approximate linear, linear-quadratic (updated on-line) or piecewise-linear models of the process are used. In the second class the economic optimisation and MPC manipulated variables computational load, approximate linear or linear-quadratic (updated on-line) models are used, then the resulting optimisation problem is of quadratic programming type.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2007, R. 53, nr 10, 10; 55-61
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A control Lyapunov function approach to adaptive control of HIV-1 infection
Autorzy:
Lemos, J. M.
Barao, M. S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229511.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear adaptive control
HIV-1 infection
immunology
exact linearization
control Lyapunov function
Opis:
This paper presents an algorithm for nonlinear adaptive control of the viral load in HIV-1 infection. The infection model considered is a reduced complexity nonlinear state-space model with two state variables, that represent the plasma concentration of uninfected and infected CD4+ T-cells of the human immune system. The viral load is assumed to be proportional to the concentration of infected cells. First, a change of variables that exactly linearizes the system is obtained. For the resulting linear system the manipulated variable is obtained by state feedback. To compensate for the uncertainty in the infection parameter of the model an estimator based on a Control Lyapunov Function is designed.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2012, 22, 3; 273-284
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Infinitesimal Brunovský form for nonlinear systems with applications to Dynamic Linearization
Autorzy:
Aranda-Bricaire, E.
Moog, C.
Pomet, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1359653.pdf
Data publikacji:
1995
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Matematyczny PAN
Tematy:
flat systems
dynamic feedback linearization
Brunovský canonical form
nonlinear control systems
endogenous dynamic feedback
Pfaffian systems
linearized control system
Opis:
We define, in an infinite-dimensional differential geometric framework, the 'infinitesimal Brunovský form' which we previously introduced in another framework and link it with equivalence via diffeomorphism to a linear system, which is the same as linearizability by 'endogenous dynamic feedback'.
Źródło:
Banach Center Publications; 1995, 32, 1; 19-33
0137-6934
Pojawia się w:
Banach Center Publications
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An adaptive output feedback motion tracking controller for robot manipulators: Uniform global asymptotic stability and experimentation
Autorzy:
Yarza, A.
Santibanez, V.
Moreno-Valenzuela, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330314.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
adaptive control
robot control
nonlinear control
output feedback
Lyapunov UGAS stability
sterowanie adaptacyjne
sterowanie robotem
sterowanie nieliniowe
sprzężenie zwrotne
stabilność Lyapunova
Opis:
This paper deals with two important practical problems in motion control of robot manipulators: the measurement of joint velocities, which often results in noisy signals, and the uncertainty of parameters of the dynamic model. Adaptive output feedback controllers have been proposed in the literature in order to deal with these problems. In this paper, we prove for the first time that Uniform Global Asymptotic Stability (UGAS) can be obtained from an adaptive output feedback tracking controller, if the reference trajectory is selected in such a way that the regression matrix is persistently exciting. The new scheme has been experimentally implemented with the aim of confirming the theoretical results.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2013, 23, 3; 599-611
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Supervisory predictive control and on-line set-point optimization
Autorzy:
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/929583.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie predykcyjne
sterowanie nieliniowe
linearyzacja
model niepewności
sterowność wymuszona
optymalizacja
predictive control
nonlinear control
linearisation
model uncertainty
constrained control
set-point optimization
Opis:
The subject of this paper is to discuss selected effective known and novel structures for advanced process control and optimization. The role and techniques of model-based predictive control (MPC) in a supervisory (advanced) control layer are first shortly discussed. The emphasis is put on algorithm efficiency for nonlinear processes and on treating uncertainty in process models, with two solutions presented: the structure of nonlinear prediction and successive linearizations for nonlinear control, and a novel algorithm based on fast model selection to cope with process uncertainty. Issues of cooperation between MPC algorithms and on-line steady-state set-point optimization are next discussed, including integrated approaches. Finally, a recently developed two-purpose supervisory predictive set-point optimizer is discussed, designed to perform simultaneously two goals: economic optimization and constraints handling for the underlying unconstrained direct controllers.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2010, 20, 3; 483-495
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite-Dimensional Control of Nonlinear Parabolic Pde Systems With Time-Dependent Spatial Domains Using Empirical Eigenfunctions
Autorzy:
Armaou, A.
Christofides, P. D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908332.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie nieliniowe
sterowanie skończenie wymiarowe
Karhunen-Loeve expansion
Galerkin's method
nonlinear control
diffusion-reaction processes with moving boundaries
Opis:
This article presents a methodology for the synthesis of finite-dimensional nonlinear output feedback controllers for nonlinear parabolic partial differential equation (PDE) systems with time-dependent spatial domains. Initially, the nonlinear parabolic PDE system is expressed with respect to an appropriate time-invariant spatial coordinate, and a representative (with respect to different initial conditions and input perturbations) ensemble of solutions of the resulting time-varying PDE system is constructed by computing and solving a high-order discretization of the PDE. Then, the Karhunen-Loeve expansion is directly applied to the ensemble of solutions to derive a small set of empirical eigenfunctions (dominant spatial patterns) that capture almost all the energy of the ensemble of solutions. The empirical eigenfunctions are subsequently used as basis functions within a Galerkin model reduction framework to derive low-order ordinary differential equation (ODE) systems that accurately describe the dominant dynamics of the PDE system. The ODE systems are subsequently used for the synthesis of nonlinear output feedback controllers using geometric control methods. The proposed control method is used to stabilize an unstable steady-state of a diffusion-reaction process with nonlinearities, spatially-varying coefficients and time-dependent spatial domain, and is shown to lead to the construction of accurate low-order models and the synthesis of low-order controllers. The performance of the low-order models and controllers is successfully tested through computer simulations.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2001, 11, 2; 287-317
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Approximation of optimal control problems with bound constraints by control parameterization
Autorzy:
Alt, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/970516.pdf
Data publikacji:
2003
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
sterowanie optymalne nieliniowe
metoda Newtona
nonlinear optimal control
bound constraints
Newton's method
control parameterization
Opis:
We consider nonlinear optimal control problems with bound constraints for the controls. Under the assumption that the optimal control is continuous and has finitely many smooth boundary arcs, we show that the system of optimahty conditions can be reduced to a system of operator equations. Based on this system we investigate convergence of approximations by control parameterization.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2003, 32, 3; 451-472
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Sensitivity analysis for state constrained optimal control problems
Autorzy:
Malanowski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206110.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
sensitivity analysis
cone-constrained optimization problems
nonlinear optimal control
first order state constraints
Opis:
A sensitivity result for cone-constrained optimization problem in abstract Hilbert spaces is obtained, using a slight modification of Haraux's theorem on differentiability of the metric projection onto polyhedric sets. This result is applied to sensitivity analysis for nonlinear optimal control problems subject to first order state constraints.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2011, 40, 4; 1043-1058
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A novel method for the design of switching surfaces for discretized MIMO nonlinear systems
Autorzy:
Luis-Delgado, J. D.
Al-Hadithi, B. M.
Jiménez, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331143.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
discrete sliding mode
variable structure control
nonlinear control
optimal control
MIMO system
sterowanie dyskretne
sterowanie ślizgowe
sterowanie o zmiennej strukturze
sterowanie nieliniowe
sterowanie optymalne
system MIMO
Opis:
Designing variable structure control with sliding mode (VSC-SM) control schemes needs a switching function or a sliding surface which guarantees the global stability of the closed-loop system. Despite the fact that a wide range of design approaches has been proposed for solving this mathematical problem, the number of proposed methodologies for nonlinear systems is not very extensive, especially for discrete time nonlinear MIMO systems, and most of them require some coordinate system transformation. Therefore, it is not an easy task to find a design scheme that can be applied to discrete time nonlinear MIMO systems. The proposed methodology introduces a mathematical tool: a switching surface equation for a class of MIMO nonlinear systems through an explicit equation without any coordinate transformation. This equation makes use of an implicit linearizing process via the Taylor expansion that allows the use of linear procedures for the design of switching surfaces and the forward Euler method to obtain a discrete time dynamics representation. An illustrative example is included to show the advantages of the proposed design methodology.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2017, 27, 1; 5-17
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tracking control of a balancing robot – a model-based approach
Sterowanie śledzące robota zachowującego równowagę – podejście oparte na modelu
Autorzy:
Zaiczek, T
Franke, M
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140122.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
single-axle mobile robot
nonholonomic constraints
Hamel's equation
cascade control structure
input-output linearization
tracking control
nonlinear control
jednoosiowy robot mobilny
równanie ruchu Hamela
kontrola nieliniowa
Opis:
This paper presents a control concept for a single-axle mobile robot moving on the horizontal plane. A mathematical model of the nonholonomic mechanical system is derived using Hamel's equations of motion. Subsequently, a concept for a tracking controller is described in detail. This controller keeps the mobile robot on a given reference trajectory while maintaining it in an upright position. The control objective is reached by a cascade control structure. By an appropriate input transformation, we are able to utilize an input-output linearization of a subsystem. For the remaining dynamics a linear set-point control law is presented. Finally, the performance of the implemented control law is illustrated by simulation results.
W artykule przedstawiono koncepcję sterowania ruchem jednoosiowego robota poruszającego się po płaszczyźnie poziomej. Model matematyczny nieholonomicznego systemu mechanicznego wyprowadzono korzystając z równań ruchu Hamela. Opisano następnie szczegółowo koncepcję sterownika śledzącego. Sterownik prowadzi poruszający się robot po zadanej trajektorii utrzymując go jednocześnie w pozycji pionowej. Cel sterowania jest osiągnięty przy zastosowaniu kaskadowej struktury sterowania. Dzięki odpowiedniej transformacji danych wejściowych, w podsystemie istnieje możliwość linearyzacji wejście-wyjście. Dla dynamiki pozostałej części zaprezentowano prawo liniowego sterowania stałowartościowego. Ostatecznie, jakość działania zastosowanych praw sterowania zilustrowano wynikami symulacji.
Źródło:
Archive of Mechanical Engineering; 2014, LXI, 2; 331-346
0004-0738
Pojawia się w:
Archive of Mechanical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Feed-forward compensation for nonlinearity of vibrating plate as the sound source for active noise control
Kompensacja nieliniowości płyty drgającej jako źródła dźwięku dla systemów aktywnej redukcji hałasu
Autorzy:
Mazur, K.
Pawełczyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/368955.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
aktywna redukcja hałasu
płyta drgająca
nieliniowe sterowanie
kompensacja
emisja dźwięku
adaptacja
ekwalizacja
active noise control
active structural acoustic control
vibrating plate
sound radiation
adaptation
feed-forward
equalization
nonlinear control
Opis:
Active Noise Control (ANC) systems are usually designed in the feed-forward structure with adaptive linear control filters. However, performance of such systems, when a vibrating plate is used as the secondary source, may be poor due to significant non-linearity of the plate response. The linear systems are then unable to cope with higher harmonics generated by the nonlinearity. One solution to this problem is to apply a nonlinear ANC algorithm. However, it adds additional complexity to this layer. It is particularly severe for multichannel systems, where the algorithms are complex by themselves, and making them nonlinear may significantly reduce their scalability. In this paper, another approach is proposed. Multiple actuators are mounted on a single plate, in order to effectively excite more vibration modes and generate a higher acoustic power, than in case of a single actuator. The response of the vibrating plate as the sound source is then linearized with a set of nonlinear finite impulse response filters, operating individually for each actuator. The Filtered-x LMS algorithm is adopted to update parameters of the nonlinear filters. The control system is experimentally verified and obtained results are reported.
Systemy aktywnej redukcji hałasu zwykle projektowane są w strukturze kompensacyjnej z adaptacyjnymi liniowymi filtrami sterującymi. Wówczas, w przypadku zastosowania płyty drgającej jako źródła dźwięku, skuteczność działania może być zmniejszona z powodu występujących nieliniowości w torze wtórnym. Liniowy układ kompensacji nie jest w stanie poradzić sobie z wyższymi harmonicznymi generowanymi przez nieliniowości. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie nieliniowego algorytmu aktywnej redukcji hałasu. Zwiększa to jednak złożoność układu w tej warstwie sterowania. W przypadku wielokanałowych systemów aktywnej redukcji hałasu, które same w sobie są złożone, wprowadzenie nieliniowości w algorytmie znacząco zmniejsza skalowalność całego systemu. W niniejszym artykule zaproponowane jest inne podejście. Aby zapewnić efektywne pobudzenie większej liczby mod i uzyskanie większej mocy akustycznej jak w przypadku pojedynczego elementu wzbudzającego, zastosowano wiele elementów wykonawczych wzbudzających drgania. Odpowiedź płyty drgającej pełniącej rolę złożonego źródła dźwięku jest linearyzowana przez zbiór nieliniowych filtrów o skończonej odpowiedzi impulsowej działających niezależnie na poszczególne elementy wykonawcze. Do aktualizacji parametrów filtrów nieliniowych zastosowany jest algorytm Filtered-x LMS. Zaproponowany system sterowania został poddany weryfikacji eksperymentalnej, a uzyskane wyniki zostały zaprezentowane i skomentowane.
Źródło:
Mechanics and Control; 2011, 30, 3; 146-150
2083-6759
2300-7079
Pojawia się w:
Mechanics and Control
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear control for a diesel engine: A CLF-based approach
Autorzy:
Kuzmych, O.
Aitouche, A.
El-Hajjaji, A.
Bosche, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331262.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
turbocharged diesel engine
control Lyapunov function
nonlinear control design
stability analysis
diesel virtual test bench
silnik wysokoprężny
turbodoładowanie
funkcja Lapunowa
sterowanie nieliniowe
analiza stabilności
stanowisko badawcze
Opis:
In this paper, we propose a control Lyapunov function based on a nonlinear controller for a turbocharged diesel engine. A model-based approach is used which predicts the experimentally observed engine performance for a biodiesel. The basic idea is to develop an inverse optimal control and to employ a Lyapunov function in order to achieve good performances. The obtained controller gain guarantees the global convergence of the system and regulates the flows for the variable geometry turbocharger as well as exhaust gas recirculation systems in order to minimize the NOx emission and the smoke of a biodiesel engine. Simulation of the control performances based on professional software and experimental results show the effectiveness of this approach.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2014, 24, 4; 821-835
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Schauders fixed-point theorem in nonlinear controllability problems
Autorzy:
Klamka, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206701.pdf
Data publikacji:
2000
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
nieliniowy system sterowania
sterowalność
twierdzenie o punkcie stałym
continuous-time systems
controllability
fixed-point theorems
nonlinear control systems
Schauder's fixed point theorem
Opis:
This paper refers to application of the Schauder's fixed point theorem together with linear controllability results in getting the sufficient controllability conditions for various kinds of controllability and for different types of nonlinear control systems. The following nonlinear control systems are considered : finite-dimensional systems, systems with delays in control or in the state variables, and infinite-dimensional systems. The paper presents the review of results existing in the literature which show how Schauder's fixed-point theorem can be practically used to solve several controllability problems for different types of nonlinear control systems.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2000, 29, 1; 153-165
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of poli-criterial linearization for control problem of stochastic dynamic systems
Zastosowanie wielokryterialnej linearyzacji w problemie sterowania stochastycznych nieliniowych układów dynamicznych
Autorzy:
Socha, L.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279864.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
Stochastic control of nonlinear systems
LQG control problem
stochastic linearization
Pareto optimal solution
Opis:
The problem of the determination of response characteristics and quasi-optimal control for nonlinear stochastic dynamic systems by using a multi-criteria linearization technique is presented in this paper. This idea was first introduced in previous author's paper (Socha, 1999a) for a simple dynamic system. In this paper, it is extended, and detailed analysis is given for a nonlinear oscillator with Gaussian external excitations and for a few criteria of statistical linearization. The obtained results are illustrated by a numerical example for Duffing's oscillator.
W pracy przedstawiono problem wyznaczania quasi-optymalnego sterowania w nieliniowych stochastycznych układach dynamicznych za pomocą wielokryterialnej metody linearyzacji stochastycznej. Pomysł wielokryterialnej linearyzacji został zasygnalizowany we wcześniejszej pracy autora (Socha, 1999a). W niniejszym artykule jest on rozwinięty i zastosowany do problemu sterowania, a szczegółowa analiza jest przeprowadzona dla nieliniowego oscylatora z addytywnym wymuszeniem Gaussa.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2005, 43, 3; 675-693
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wieloobszarowy układ regulacji PI do sterowania prędkością obrotową samochodu z silnikiem spalinowym
Multiregional PI control system of the rotational speed of a car with an internal combustion engine
Autorzy:
Strojny, R.
Piotrowski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/276445.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
modelowanie matematyczne
systemy dynamiczne
układ napędowy
wieloobszarowy regulator PI
nieliniowy system sterowania
mathematical modeling
dynamic systems
propulsion system
multiregional PI controller
nonlinear control system
Opis:
Sterowanie pojazdami stanowi istotny obszar działalności koncernów samochodowych. W pracy przedstawiono nieliniowy model matematyczny układu napędowego samochodu osobowego z silnikiem spalinowym. Następnie zaproponowano strukturę systemu sterowania i zaprojektowano nieliniowy wieloobszarowy układ regulacji PI. Przeprowadzono testy symulacyjne zaproponowanego rozwiązania i dokonano krytycznej analizy uzyskanych wyników.
Control of vehicles has a key role in the activities of car companies. The paper presents a nonlinear mathematical model of the propulsion system of a passenger car with a petrol engine. Next, new control structure and the nonlinear multiregional PI control system of the rotational speed are designed. Finally, the results of simulation and a critical analysis are presented.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2013, 17, 6; 90-95
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptive control scheme based on the least squares support vector machine network
Autorzy:
Mahmoud, T. K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/930155.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
modelowanie systemu
system nieliniowy
system sterowania
sieć neuronowa
maszyna wektorów wspierających
support vector machine (SVM)
neural network
nonlinear system modeling
nonlinear system control
pH control
Opis:
Recently, a new type of neural networks called Least Squares Support Vector Machines (LS-SVMs) has been receiving increasing attention in nonlinear system identification and control due to its generalization performance. This paper develops a stable adaptive control scheme using the LS-SVM network. The developed control scheme includes two parts: the identification part that uses a modified structure of LS-SVM neural networks called the multi-resolution wavelet least squares support vector machine network (MRWLS-SVM) as a predictor model, and the controller part that is developed to track a reference trajectory. By means of the Lyapunov stability criterion, stability analysis for the tracking errors is performed. Finally, simulation studies are performed to demonstrate the capability of the developed approach in controlling a pH process.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2011, 21, 4; 685-696
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Robust Control of Nonlinear Time-Delay Systems
Autorzy:
Antoniades, C.
Christofides, P. D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908267.pdf
Data publikacji:
1999
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
model niepewności
sterowanie solidne nieliniowe
opóźnienie czasowe
model uncertainty
time delays
nonlinear robust control
fluidized catalytic cracker
Opis:
This paper focuses on single-input single-output nonlinear differential difference equation (DDE) systems with uncertain variables. For such systems, a general methodology is developed for the synthesis of robust nonlinear state feedback controllers that guarantee boundedness of the states and ensure that the ultimate discrepancy between the output and the external reference input in the closed-loop system can be made arbitrarily small by an appropriate choice of controller parameters. The controllers are synthesized by using a novel combination of geometric and Lyapunov-based techniques and enforce the above properties in the closed-loop system independently of the size of the state delay. The proposed control method is successfully applied to a fluidized catalytic cracking unit with a time-varying uncertain variable and is shown to outperform a proportional integral (PI) controller, a nonlinear controller that does not account for the uncertainty, and anonlinear controller that does not account for the state delays.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 1999, 9, 4; 811-837
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear model predictive control for processes with complex dynamics: A parameterisation approach using Laguerre functions
Autorzy:
Ławryńczuk, Maciej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/329999.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
process control
nonlinear model predictive control
Laguerre functions
linearisation
sterowanie procesami
model nieliniowy
sterowanie predykcyjne
funkcje Laguerre’a
Opis:
Classical model predictive control (MPC) algorithms need very long horizons when the controlled process has complex dynamics. In particular, the control horizon, which determines the number of decision variables optimised on-line at each sampling instant, is crucial since it significantly affects computational complexity. This work discusses a nonlinear MPC algorithm with on-line trajectory linearisation, which makes it possible to formulate a quadratic optimisation problem, as well as parameterisation using Laguerre functions, which reduces the number of decision variables. Simulation results of classical (not parameterised) MPC algorithms and some strategies with parameterisation are thoroughly compared. It is shown that for a benchmark system the MPC algorithm with on-line linearisation and parameterisation gives very good quality of control, comparable with that possible in classical MPC with long horizons and nonlinear optimisation.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2020, 30, 1; 35-46
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Design and Stability of Fuzzy Logic Multi-Regional Output Controllers
Autorzy:
Domański, P.
Brdyś, M. A.
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908274.pdf
Data publikacji:
1999
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie nieliniowe
sterowanie wewnętrzne
zbiór rozmyty
model Takagi-Sugeno
nonlinear output control
fuzzy logic
Takagi-Sugeno models
stability conditions
Opis:
Design and stability analysis of fuzzy multi-regional digital controllers is considered in the paper. The controllers are based on a notion of NARMAX systems, very similar to the Takagi-Sugeno fuzzy model. The nonlinear system is approximated by a number of linear subsystems. Linear controllers are designed for all subsystems. It can be made in a classical way due to the subsystems linearity. The controllers are blended into one controller by employing fuzzy logic, the result being the fuzzy multi-regional controller (FuMR). The stability analysis of nonlinear systems with FuMR controllers composed of dynamic output feedback local linear controllers is provided. Examples illustrate the design procedure and the meaning of the stability criterion.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 1999, 9, 4; 883-897
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On real order passivity
Autorzy:
Gallegos, J. A.
Duarte-Mermoud, M. A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200762.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
passivity
dissipativeness
adaptive
passivation
nonlinear mixed-order system
positive realness
control of nonlinear systems
pasywność
rozproszenie
adaptacja
pasywacja
Opis:
The aim of this paper is to show that a real order generalization of the dissipative concepts is a useful tool to determine the stability (in the Lyapunov and in the input-output sense) and to design control strategies not only for fractional order non-linear systems, but also for systems composed of integer and fractional order subsystems (mixed-order systems). In particular, the fractional control of integer order system (e.g. PI? control) can be formalized. The key point is that the gradations of dissipativeness, passivity and positive realness concepts are related among them. Passivating systems is used as a strategy to stabilize them, which is studied in the non-adaptive as well as in the adaptive case.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2019, 67, 3; 445-454
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptive Process Control in Rubber industry
Autorzy:
Brause, R. W.
Pietruschka, U.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/90854.pdf
Data publikacji:
1998
Wydawca:
Centralny Instytut Ochrony Pracy
Tematy:
extruder mask estimation
nonlinear adaptive control
neural networks
rubber production automatisation
knowledge accumulation
sieci neuronowe
przemysł gumowy
nieliniowe sterowanie adaptacyjne
Opis:
This paper describes the problems and an adaptive solution for process control in rubber industry. We show that the human and economical benefits of an adaptive solution for the approximation of process parameters are very attractive. The modeling of the industrial problem is done by the means of artificial neural networks. For the example of the extrusion of a rubber profile in tire production our method shows good resuits even using only a few training samples.
Źródło:
International Journal of Occupational Safety and Ergonomics; 1998, 4, 3; 253-269
1080-3548
Pojawia się w:
International Journal of Occupational Safety and Ergonomics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Automatic Control of Mechatronic Systems
Autorzy:
Schlacher, K.
Kugi, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908321.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
mechatronika
geometria różniczkowa
sterowanie
mechatronic systems
differential geometry
nonlinear H_{infty}-control
passivity
input-output linearization
Opis:
This contribution deals with different concepts of nonlinear control for mechatronic systems. Since most physical systems are nonlinear in nature, it is quite obvious that an improvement in the performance of the closed loop can often be achieved only by means of control techniques that take the essential nonlinearities into consideration. Nevertheless, it can be observed that industry often hesitates to implement these nonlinear controllers, despite all advantages existing from the theoretical point of view. On the basis of three different applications, a PWM-controlled dc-to-dc converter, namely the Cuk-converter, the problem of hydraulic gap control in steel rolling, and the design of smart structures with piezolelectric sensor and actuator layers, we will demonstrate how one can overcome these problems by exploiting the physical structure of the mathematical models of the considered plants.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2001, 11, 1; 131-164
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear boundary control of coupled Burgers equations
Autorzy:
Kobayashi, T.
Oya, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206228.pdf
Data publikacji:
2003
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
równanie sprzężone Burgersów
stabilizacja globalna
regulacja adaptacyjna
sterowanie nieliniowe brzegowe
coupled Burgers' equation
global stabilization
adaptive regulation
nonlinear boundary control
Opis:
This paper is concerned with adaptive stabilization of two coupled viscous Burgers' equations by nonlinear boundary controllers. Under the existence of bounded deterministic disturbances, the adaptive controllers are constructed by the concept of high-gain nonlinear output feedback and the estimation mechanism of the unknown parameters. In the controlled system the global stability and the convergence of the system states to zero will be guaranteed. It is shown that the theory can be generalized to the systems with higher-order nonlinearity.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2003, 32, 2; 245-258
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear robust control for single-machine infinite-bus power systems with input saturation
Autorzy:
Wan, Y.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201145.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear robust control
input saturation
generator excitation
single-machine infinite-bus power systems
SMIB
nasycenie wejścia
wzbudzenie generatora
nieliniowe sterowanie
Opis:
In this paper, a new control scheme is proposed to achieve stability for a single-machine infinite-bus power system. A power system model simultaneously considering input saturation and time-varying uncertainties is presented. A sufficient condition for the system convergence is given and based on this result, a switching excitation control law with auxiliary system is designed. The stability analysis and simulation results all show that the developed controller is effective.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2017, 65, 1; 3-9
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A computationally efficient stable dual-mode type nonlinear predictive control algorithm
Autorzy:
Ławryńczuk, M.
Tadej, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/971003.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
linearyzacja
optymalizacja
stabilność
nonlinear model predictive control
dual-mode model predictive control
process control
linearisation
optimisation
quadratic programming
stability
constraints
terminal set
Opis:
This paper describes a computationally efficient (sub-optimal) nonlinear predictive control algorithm. The algorithm uses a modified dual-mode approach which guarantees closed-loop stability. In order to reduce the computational burden, instead of online nonlinear optimisation used in the classical dual-mode control scheme, a nonlinear model of the plant is linearised on-line and a quadratic programming problem is solved. Calculation of the terminal set and implementation steps of the algorithm are detailed, especially for input-output models, which are widely used in practice.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2008, 37, 1; 99-132
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimization approach with ?-proximal convexification for Internet traffic control
Autorzy:
Kozakiewicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/309008.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Instytut Łączności - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
nonlinear programming
price method
convexification
network control
Opis:
The optimization flow control algorithm for traffic control in computer networks, introduced by Steven H. Low, works only for concave utility functions. This assumption is rather optimistic and leads to several problems, especially with streaming applications. In an earlier paper we introduced a modification of the algorithm based on the idea of proximal convexification. In this paper we extend this approach, replacing the proximal method with the ?-proximal method. The new method mixes the quadratic proximal term with higher-order terms, achieving better results. The algorithms are compared in a simple numerical experiment.
Źródło:
Journal of Telecommunications and Information Technology; 2005, 3; 37-42
1509-4553
1899-8852
Pojawia się w:
Journal of Telecommunications and Information Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Neural Network-Based Narx Models in Non-Linear Adaptive Control
Autorzy:
Dzieliński, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907986.pdf
Data publikacji:
2002
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
automatyka
neural networks
adaptive control
nonlinear systems
Opis:
The applicability of approximate NARX models of non-linear dynamic systems is discussed. The models are obtained by a new version of Fourier analysis-based neural network also described in the paper. This constitutes a reformulation of a known method in a recursive manner, i.e. adapted to account for incoming data on-line. The method allows us to obtain an approximate model of the non-linear system. The estimation of the influence of the modelling error on the discrepancy between the model and real system outputs is given. Possible applications of this approach to the design of BIBO stable closed-loop control are proposed.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2002, 12, 2; 235-240
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of a nonlinear tuned mass damper by using the multi-scale method
Autorzy:
Liu, Junfeng
Yao, Ji
Huang, Kun
Zhang, Qing
Ze, Li
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2104766.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
nonlinear characteristics
complex average method
multi-scale method
nonlinear design
control performance
Opis:
A tuned mass damper is a kind of vibration damping device which has been widely used in tall buildings, machinery, bridges, aerospace engineering and other fields. In practical engineering applications, due to large deformation caused by large displacement, errors in engineering constructions and the existence of limit devices, the structure and tuned mass dampers inevitably produce some nonlinear characteristics, but these nonlinearities are often ignored. The results of this study confirm that the nonlinearity of the structure and the mass damper should be considered in the process of optimal frequency design, otherwise there will be a large deviation between the design optimal frequency of the mass damper and the actual optimal frequency. In this paper, nonlinear characteristics of the tuned mass damper and the main structure are considered. The first-order differential equations are obtained by using the complex average method, and the nonlinear equations of the tuned mass damper system are derived by using the multi-scale method. On this basis, the parameters are determined. The numerical results show that the error of the approximate solution method is small in the given example. The nonlinear tuned mass damper with nonlinear design exhibits a better control performance.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2022, 60, 3; 463--477
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Design and experimentation of a self-tuning PID control applied to the 3DOF helicopter
Autorzy:
Boubakir, A
Labiod, S.
Boudjema, F.
Plestan, F
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229575.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
3-DOF helicopter
PID control
adaptive control
MIMO nonlinear systems
model-free control
Opis:
The paper presents design and experimental validation of a stable self-tuning PID controller for three degrees of freedom (3-DOF) helicopter. At first, it is proposed a self-tuned proportional-integral-derivative (PID) controller for a class of uncertain second order multiinput multi-output nonlinear dynamic systems to which the 3-DOF helicopter dynamic model belongs. Within this scheme, the PID controller is employed to approximate unknown ideal controller that can achieve control objectives. PID controller gains are the adjustable parameters and they are updated online with a stable adaptation mechanism designed to minimize the error between the unknown ideal controller and the used by PID controller. The stability analysis of the closed-loop system is performed using Lyapunov approach. It is proven that all signals in the closed-loop system are uniformly ultimately bounded. The proposed approach can be regarded as a simple and effective model-free control since the mathematical model of the system is assumed unknown. Experimental results are presented to verify the effectiveness of the proposed controller.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2013, 23, 3; 311-331
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fuzzy adaptive control of nonlinear two-mass system
Autorzy:
Wróbel, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1193270.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
fuzzy control
adaptive control
nonlinear two-mass system
compensation of friction
Opis:
In the paper, an adaptive control MRAS-based structure for nonlinear two-mass system is proposed. The performance of the control structure is supported by additional compensator. After short introduction a mathematical model of the drive system is presented. In the plant, the additional nonlinearities such as friction and mechanical hysteresis are considered. Then the structure of the fuzzy system is shown. Contrary to the majority of papers the controller considered is based on the II type fuzzy sets. Then the simulation tests showing performance of the proposed structure are presented. The drive is tested at different operation points, including low-speed region where friction plays dominant role. A comparison of classical PI controller with antiwindup and the proposed structure is presented. Then laboratory set-up with DC motor is described briefly. Experimental results are included in the paper. It is shown that the torsional vibrations of two-mass system are damped effectively. The impact of the existing delays of system is discussed. A summary is given at the end of the paper.
Źródło:
Power Electronics and Drives; 2016, 1, 36/2; 133-146
2451-0262
2543-4292
Pojawia się w:
Power Electronics and Drives
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Control of Fractional-Order Nonlinear Systems: A Review
Autorzy:
Petráš, I.
Bednárová, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/386576.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
sterowanie
systemy nielioniowe
przegląd
control
nonlinear systems
review
Opis:
This paper deals with the control of the fractional-order nonlinear systems. A list of the control strategies as well as synchronization of the chaotic systems is presented. An illustrative example of sliding mode control (SMC) of the fractional-order (commensurate and incommensurate) financial system is described and commented together with the simulation results.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2011, 5, 2; 96-100
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Pareto optimal control problem and its Galerkin approximation for a nonlinear one-dimensional extensible beam equation
Autorzy:
Just, A.
Stempień, Z.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/255243.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
nonlinear beam equation
Pareto optimal control
Galerkin approximation
Opis:
Our goal is to study the Pareto optimal control system for a nonlinear one-dimensional extensible beam equation and its Galerkin approximation. First we consider a mathematical model of the beam equation which was obtained by S. Woinowsky-Krieger in 1950. Next we consider the Pareto optimal control problem based on this equation. Further, we describe the approximation of this system. We use the Galerkin method to approximate the solution of this control problem with respect to a spatial variable. Based on the standard finite dimensional approximation we prove that as the discretization parameters tend to zero then the weak accumulation point of the solutions of the discrete optimal control problems exist and each of these points is the solution of the original Pareto optimal control problem.
Źródło:
Opuscula Mathematica; 2016, 36, 2; 239-252
1232-9274
2300-6919
Pojawia się w:
Opuscula Mathematica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fast optimal feedback controller for electric linear actuator used in spreading systems of road spreaders
Autorzy:
Dobrowolski, D.
Dobrowolski, J.
Piekarska, W.
Stępień, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201515.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
linear electric actuator
nonlinear modelling
optimal feedback control
Opis:
Modern and innovative road spreaders are now equipped with a special swiveling mechanism of the spreading disc. It allows for adjusting asymmetrical or a symmetrical spreading pattern and provides for the possibility to maintain the size of the spreading surface and achieve an accurately defined spreading pattern with spreading widths. Thus the paper presents a modelling and control design methodology, and the concept is proposed to design high-performance and optimal drive systems for spreading devices. The paper deals with a nonlinear model of an electric linear actuator and solution of the new intelligent/optimal control problem for the actuator.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2019, 67, 6; 1041-1047
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A stabilization method of inhomogeneous ladder networks with nonlinear elements
Autorzy:
Skruch, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229983.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
electric ladder network
nonlinear circuit
stabilization
feedback control
Opis:
In the paper, different structures of electric ladder networks are considered: RC, RL, and RLC. Such systems are composed of resistors, inductors and capacitors connected in series. The elements of the network are not identical and have nonlinear characteristics. The network's dynamic behavior can be mathematically described by nonlinear differential equations. A class of robust feedback controls is designed to stabilize the system. The asymptotic stability of the closed-loop system is analyzed and proved by the use of Lyapunov functionals and LaSalle's invariance principle. The results of computer simulations are included to verify theoretical analysis and mathematical formulation.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2011, 21, 3; 313-329
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite horizon nonlinear predictive control by the Taylor approximation: Application to robot tracking trajectory
Autorzy:
Hedjar, R.
Toumi, R.
Boucher, P.
Dumur, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908454.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
układ nieliniowy
układ ciągły
sterowanie predykcyjne
aproksymacja Taylora
śledzenie trajektorii
nonlinear continuous time predictive control
Taylor approximation
tracking trajectory and robot
Opis:
In industrial control systems, practical interest is driven by the fact that today’s processes need to be operated under tighter performance specifications. Often these demands can only be met when process nonlinearities are explicitly considered in the controller. Nonlinear predictive control, the extension of well-established linear predictive control to nonlinear systems, appears to be a well-suited approach for this kind of problems. In this paper, an optimal nonlinear predictive control structure, which provides asymptotic tracking of smooth reference trajectories, is presented. The controller is based on a finite–horizon continuous time minimization of nonlinear predicted tracking errors. A key feature of the control law is that its implementation does not need to perform on-line optimization, and asymptotic tracking of smooth reference signal is guaranteed. An integral action is used to increase the robustness of the closed-loop system with respect to uncertainties and parameters variations. The proposed control scheme is first applied to planning motions problem of a mobile robot and, afterwards, to the trajectory tracking problem of a rigid link manipulator. Simulation results are performed to validate the tracking performance of the proposed controller.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2005, 15, 4; 527-540
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Hammerstein Nonlinear Active Noise Control with the Filtered-Error LMS Algorithm
Autorzy:
Mazur, K.
Pawełczyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176841.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
active noise-vibration control
active structural acoustic control
adaptive algorithm
nonlinear system
Opis:
Active Noise Control (ANC) of noise transmitted through a vibrating plate causes many problems not observed in classical ANC using loudspeakers. They are mainly due to vibrations of a not ideally clamped plate and use of nonlinear actuators, like MFC patches. In case of noise transmission though a plate, nonlinerities exist in both primary and secondary paths. Existence of nonlinerities in the system may degrade performance of a linear feedforward control system usually used for ANC. The performance degradation is especially visible for simple deterministic noise, such as tonal noise, where very high reduction is expected. Linear feedforward systems in such cases are unable to cope with higher harmonics generated by the nonlinearities. Moreover, nonlinearities, if not properly tackled with, may cause divergence of an adaptive control system. In this paper a feedforward ANC system reducing sound transmitted through a vibrating plate is presented. The ANC system uses nonlinear control filters to suppress negative effects of nonlinearies in the system. Filtered-error LMS algorithm, found more suitable than usually used Filtered-reference LMS algorithm, is employed for updating parameters of the nonlinear filters. The control system is experimentally verified and obtained results are discussed.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2013, 38, 2; 197-203
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Output tracking control of an aircraft subject to additive state dependent disturbance: an optimal control approach
Autorzy:
Tanyer, Ilker
Tatlicioglu, Enver
Zergeroglu, Erkan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1409414.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
optimal control
aerospace applications
nonlinear systems
mechanical applications
mechatronics applications
robust control
Opis:
In this paper, model reference output feedback tracking control of an aircraft subject to additive, uncertain, nonlinear disturbances is considered. In order to present the design steps in a clear fashion: first, the aircraft dynamics is temporarily assumed as known with all the states of the system available. Then a feedback linearizing controller minimizing a performance index while only requiring the output measurements of the system is proposed. As the aircraft dynamics is uncertain and only the output is available, the proposed controller makes use of a novel uncertainty estimator. The stability of the closed loop system and global asymptotic tracking of the proposed method are ensured via Lyapunov based arguments, asymptotic convergence of the controller to an optimal controller is also established. Numerical simulations are presented in order to demonstrate the feasibility and performance of the proposed control strategy.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2021, 31, 2; 267-286
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Adaptacyjny regulator LQR w układzie sterowania kątem kursowym i prędkością statku opisanego nieliniowym modelem dynamicznym MIMO
Adaptative LQR course-keeping controller for the nonlinear MIMO model of a container vessel
Autorzy:
Brasel, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/408076.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
sterowanie optymalne
sterowanie adaptacyjne
obiekty nieliniowe
nieliniowy model statku
optimal control
adaptive control
nonlinear systems
nonlinear model of a ship
Opis:
W artykule zaprezentowano adaptacyjny układ sterowania kątem kursowym i prędkością statku opisanego nieliniowym modelem dynamicznym MIMO (ang. Multi-input, Multi-Output) o czterech stopniach swobody ruchu (ang. Four-Degrees-of-Freedom, 4-DoF). Przedstawiony model statku jest silnie nieliniowy i uwzględnia nie tylko ograniczenia saturacyjne sygnałów sterujących ale także dynamikę maszyny sterowej i napędu głównego. Głównym zadaniem zaprojektowanego adaptacyjnego regulatora LQR jest sterowanie kątem kursowym statku i jego prędkością względem wody. Poszczególne zestawy parametrów regulatora użyte w procesie adaptacji zostały wyznaczone na podstawie linearyzacji modelu statku w wybranych nominalnych punktach pracy. W końcowej części artykułu przedstawiono wyniki badań symulacyjnych zaprojektowanego regulatora w układzie z pełnym nieliniowym modelem statku.
In the paper an adaptive control system for the nonlinear 4-DoF model of a container vessel is presented. The considered model of the ship includes input signals saturations and dynamics of actuators. Main goal of the presented control system is control of the course angle and speed of the ship relative to water. The system synthesis is carried out by means of LQ-optimal control method. Sets of controller parameters are designed using linearization of the considered model in the nominal steady-state operating points of the ship. The final part of the paper includes simulation results of control system operation with full nonlinear MIMO model of the container vessel.
Źródło:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2014, 2; 49-52
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Active Noise Control Algorithm Based on a Neural Network and Nonlinear Input-Output System Identification Model
Autorzy:
Krukowicz, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/178040.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
active noise control
neural network
system identification
nonlinear phenomena
Opis:
The development of digital signal processors and the increase in their computing capabilities bring opportunities to employ algorithms with multiple variable parameters in active noise control systems. Of particular interest are the algorithms based on artificial neural networks. This paper presents an active noise control algorithm based on a neural network and a nonlinear input-output system identification model. The purpose of the algorithm is an active noise control system with a nonlinear primary path. The algorithm uses the NARMAX system identification model. The neural network employed in the proposed algorithm is a multilayer perceptron. The error backpropagation rule with adaptive learning rate is employed to update the weight of the neural network. The performance of the proposed algorithm has been tested by numerical simulations. Results for narrow-band input signals and nonlinear primary path are presented below.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2010, 35, 2; 191-202
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear observers design for multivariable ship motion control
Autorzy:
Tomera, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/259089.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa
Tematy:
extended Kalman filter
nonlinear observers
ship control
dynamic positioning
Opis:
This paper presents the designs of two observers, which are: the extended Kalman filter and the nonlinear passive observer. Based on the measured values of ship position and heading, the observers estimate the surge, sway and yaw velocities of the ship motion. The observers make use of the simplified nonlinear mathematical model of ship motion in which the neglected ship dynamics and disturbances are modelled using bias. The designed observers firstly have been simulated on a computer model where their parameters were calibrated, and then were implemented on the physical model of the training ship “Blue Lady” in the ship handling centre in Ilawa-Kamionka. The comparative analysis was done with respect to the estimated variables describing the ship motion in three directions: surge, sway and yaw.
Źródło:
Polish Maritime Research; 2012, S 1; 50-56
1233-2585
Pojawia się w:
Polish Maritime Research
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Friction compensation in nonlinear dynamical systems using fault-tolerant control methods
Autorzy:
Bonfè, M.
Castaldi, P.
Preda, N.
Simani, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/327170.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej PAN
Tematy:
fault-tolerant control
friction compensation
nonlinear systems
differential geometry
Opis:
This paper describes the application of differential geometry and nonlinear systems analysis to the estimation of friction effects in a class of mechanical systems. The proposed methodology relies on adaptive filters, designed with a nonlinear geometric approach to obtain the disturbance de-coupling property, for the estimation of the friction force. Thanks to accurate estimation, friction effects are compensated by injecting the on-line estimate of friction force to the control action calculated by a standard linear state feedback. The inverted pendulum on a cart is considered as an application example and the proposed approach is compared with a commonly used friction compensation strategy, based on an explicit model of the friction force.
Źródło:
Diagnostyka; 2013, 14, 4; 13-19
1641-6414
2449-5220
Pojawia się w:
Diagnostyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonlinear modelling of Activated Sludge Process
Autorzy:
Frącz, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/376011.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
Tematy:
nonlinear modeling
wastewater treatment
Activated Sludge Process
oxygen control
Opis:
A computer simulation model for the Activated Sludge Process (ASP) of a wastewater treatment plant (WWT) is presented in this paper. The model is based on non-linear equations, which depend on wastewater concentration and flow, which values vary with time. The proposed ASM1R3 model is a reduced version of the common ASM1 model due to the fact it involves only three state variables: Ss –the dissolved biodegradable organic substrate, SNO – the dissolved nitrate nitrogen and SNH – the dissolved ammonia nitrogen. In an experimental verification the model was considered as well fitted to empirical data. The proposed model is characterized by relatively low computational complexity and can be successfully applied as integral part of the overriding control systems of the WWT plant. As a result of conducted studies it was found that it is possible to apply the ASM1R3 model to optimize and improve the WWT process parameters of the regarded plant.
Źródło:
Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering; 2016, 88; 187-197
1897-0737
Pojawia się w:
Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Control of complex dynamic nonlinear loading process for electromagnetic mill
Autorzy:
Ogonowski, Szymon
Bismor, Dariusz
Ogonowski, Zbigniew
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229680.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
predictive control
pole placement
nonlinear dynamics
neural modelling
electromagnetic mill
Opis:
Electromagnetic mill installation for dry grinding represents a complex dynamical system that requires specially designed control system. The paper presents model-based predictive control which locates closed loop poles in arbitrary places. The controller performs as gains cheduling prototype where nonlinear model – artificial recurrent neural network, is parameterized with additional measurements and serves as a basis for local linear approximation. Application of such a concept to control electromagnetic mill load allows for stable performance of the installation and assures fulfilment of the product quality as well as the optimization of the energy consumption.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2020, 30, 3; 471-500
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Dynamic Contraction Method approach to digital longitudinal aircraft flight controller design
Autorzy:
Czyba, Roman
Stajer, Lukasz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229293.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
nonlinear systems
MIMO systems
aircraft control
digital controller
singular perturbation
Opis:
This paper presents the design of digital controller for longitudinal aircraft model basedon the Dynamic Contraction Method. The control task is formulated as a tracking problem of velocity and flight path angle, where decoupled output transients are accomplished in spite of incomplete information about varying parameters of the system and external disturbances. The design of digital controller based on the pseudo-continuous approach is presented, where the digital controller is the result of continuous-time controller discretization. A resulting output feedback controller has a simple form of a combination of low-order linear dynamical systems and a matrix whose entries depend nonlinearly on certain known process variables. Simulation results for an aircraft model confirm theoretical expectations.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2019, 29, 1; 97-109
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On a finding the coefficient of one nonlinear wave equation in the mixed problem
Autorzy:
Safarova, Zimrud R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229359.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
hyperbolic equation
nonlinear wave equation
optimal control problem
necessary condition
Opis:
The paper is devoted to the finding of the coefficient of one nonlinear wave equation in the mixed problem. The considered problem is reduced to the optimal control problem with proper functional. Differentiability of functional is proved and the necessary optimality conditions are derived in the form of the variational inequality. Existence of the optimal control is proved.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2020, 30, 2; 199-212
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Linear adaptive structure for control of a nonlinear MIMO dynamic plant
Autorzy:
Bańka, S.
Dworak, P.
Jaroszewski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/329882.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
MIMO multivariable control systems
nonlinear system
modal control
wielowymiarowy układ sterowania
układ nieliniowy
sterowanie modalne
Opis:
In the paper an adaptive linear control system structure with modal controllers for a MIMO nonlinear dynamic process is presented and various methods for synthesis of those controllers are analyzed. The problems under study are exemplified by the synthesis of a position and yaw angle control system for a drillship described by a 3DOF nonlinear mathematical model of low-frequency motions made by the drillship over the drilling point. In the proposed control system, use is made of a set of (stable) linear modal controllers that create a linear adaptive controller with variable parameters tuned appropriately to operation conditions chosen on the basis of two measured auxiliary signals. These are the ship’s current forward speed measured in reference to the water and the systematically calculated difference between the course angle and the sea current (yaw angle). The system synthesis is carried out by means of four different methods for system pole placement after having linearized the model of low-frequency motions made by the vessel at its nominal “operating points” in steady states that are dependent on the specified yaw angle and the sea current velocity. The final part of the paper includes simulation results of system operation with an adaptive controller of (stepwise) varying parameters along with conclusions and final remarks.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2013, 23, 1; 47-63
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A Mesh-Independence Principle for Quadratic Penalties Applied to Semilinear Elliptic Boundary Control
Autorzy:
Grossman, Christian
Winkler, Max
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1373554.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Uniwersytet Jagielloński. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego
Tematy:
optimal boundary control
mesh-independence principle
penalty methods for control constraints
weakly nonlinear elliptic equations
Opis:
The quadratic loss penalty is a well known technique for optimization and control problems to treat constraints. In the present paper they are applied to handle control bounds in a boundary control problems with semilinear elliptic state equations. Unlike in the case of finite dimensional optimization for infinite dimensional problems the order of convergence could only be roughly estimated, but numerical experiments revealed a clearly better convergence behavior with constants independent of the dimension of the used discretization. The main result in the present paper is the proof of sharp convergence bounds for both, the finite und infinite dimensional problem with a mesh-independence in case of the discretization. Further, to achieve an efficient realization of penalty methods the principle of control reduction is applied, i.e. the control variable is represented by the adjoint state variable by means of some nonlinear function. The resulting optimality system this way depends only on the state and adjoint state. This system is discretized by conforming linear finite elements. Numerical experiments show exactly the theoretically predicted behavior of the studied penalty technique.
Źródło:
Schedae Informaticae; 2012, 21; 9-26
0860-0295
2083-8476
Pojawia się w:
Schedae Informaticae
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Design of a multivariable neural controller for control of a nonlinear MIMO plant
Autorzy:
Bańka, S.
Dworak, P.
Jaroszewski, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330790.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
MIMO multivariable control system
nonlinear system
neural control
wielowymiarowy układ sterowania
układ nieliniowy
sterowanie neuronowe
Opis:
The paper presents the training problem of a set of neural nets to obtain a (gain-scheduling, adaptive) multivariable neural controller for control of a nonlinear MIMO dynamic process represented by a mathematical model of Low-Frequency (LF) motions of a drillship over the drilling point at the sea bottom. The designed neural controller contains a set of neural nets that determine values of its parameters chosen on the basis of two measured auxiliary signals. These are the ship’s current forward speed measured with respect to water and the systematically calculated difference between the course angle and the sea current (yaw angle). Four different methods for synthesis of multivariable modal controllers are used to obtain source data for training the neural controller with parameters reproduced by neural networks. Neural networks are designed on the basis of 3650 modal controllers obtained with the use of the pole placement technique after having linearized the model of LF motions made by the vessel at its nominal operating points in steady states that are dependent on the specified yaw angle and the sea current velocity. The final part of the paper includes simulation results of system operation with a neural controller along with conclusions and final remarks.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2014, 24, 2; 357-369
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An efficient microgrid model based on Markov fuzzy demand-side management
Autorzy:
Jabash Samuel, G. K.
Sivagama Sundari, M. S.
Bhavani, R.
Jasmine Gnanamalar, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27311444.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
smart grid
fuzzy Markov decision process
power scheduling
operating cost
nonlinear model predictive control
inteligentna sieć
planowanie mocy
koszt operacyjny
proces decyzyjny Markowa rozmyty
regulator predykcyjny nieliniowego modelu
Opis:
Today’s electricity management mainly focuses on smart grid implementation for better power utilization. Supply-demand balancing, and high operating costs are still considered the most challenging factors in the smart grid. To overcome this drawback, a Markov fuzzy real-time demand-side manager (MARKOV FRDSM) is proposed to reduce the operating cost of the smart grid system and maintain a supply-demand balance in an uncertain environment. In addition, a non-linear model predictive controller (NMPC) is designed to give a global solution to the non-linear optimization problem with real-time requirements based on the uncertainties over the forecasted load demands and current load status. The proposed MARKOV FRDSM provides a faster scale power allocation concerning fuzzy optimization and deals with uncertainties and imprecision. The implemented results show the proposed MARKOV FRDSM model reduces the cost of operation of the microgrid by 1.95%, 1.16%, and 1.09% than the existing method such as differential evolution and real coded genetic algorithm and maintains the supply-demand balance in the microgrid.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2023, 71, 3; art. no. e145569
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Comparison of Two Nonlinear Predictive Control Algorithms for Dissolved Oxygen Tracking Problem at WWTP
Autorzy:
Piotrowski, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/384859.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
aeration
dissolved oxygen
wastewater treatment
mathematical modelling
nonlinear system
predictive control
Opis:
The wastewater treatment plant is classified as a complex system due to its nonlinear dynamics, large uncertainty in the disturbance inputs, multiple time scales in the internal process dynamics and multivariable structure. Aeration is an important and expensive activity that is carried out during wastewater treatment plant operation. A precise aeration control in biological processes for all the operating conditions is necessary in order to guarantee adequate biological conditions for microorganisms. Therefore, the most important is to operate the biological processes so that a minimal energy was consumed and minimal DO concentration demand was applied. The paper proposes a two advanced control systems to track the dissolved oxygen reference trajectory. A decentralized and multivariable nonlinear predictive control algorithms are designed and compared. Simulation tests for the case study wastewater treatment plant are presented.
Źródło:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems; 2016, 10, 1; 8-16
1897-8649
2080-2145
Pojawia się w:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of an Isope-Type Dual Algorithm for Optimizing Control and Nonlinear Optimization
Autorzy:
Tadej, W.
Tatjewski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/908338.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
optymalizacja nieliniowa
sterowanie optymalizujące
nonlinear optimization
optimizing control
duality
condition number
Opis:
First results concerning important theoretical properties of the dual ISOPE (Integrated System Optimization and Parameter Estimation) algorithm are presented. The algorithm applies to on-line set-point optimization in control structures with uncertainty in process models and disturbance estimates, as well as to difficult nonlinear constrained optimization problems. Properties of the conditioned (dualized) set of problem constraints are investigated, showing its structure and feasibility properties important for applications. Convergence conditions for a simplified version of the algorithm are derived, indicating a practically important threshold value of the right-hand side of the conditioning constraint. Results of simulations are given confirming the theoretical results and illustrating properties of the algorithms.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2001, 11, 2; 429-457
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Passivity-based optimal control of discrete-time nonlinear systems
Autorzy:
Binazadeh, T.
Shafiei, M. H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/205917.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
nonlinear discrete-time systems optimal passivity-based control
genetic optimization algorithm
Opis:
In this paper, a passivity-based optimal controlmethod for a broad class of nonlinear discrete-time systems is proposed. The resulting control law is a static output feedback law which is practically preferred with respect to the state feedback law and is simple to implement. The control law has a general structure with adjustable parameters which are tuned, using an optimization method (genetic algorithm), to minimize an arbitrary cost function. By choosing this cost function it is possible to shape the transient response of the closed-loop system, as it is desirable. An illustrative ex ample shows the effectiveness of the proposed approach.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2013, 42, 3; 627-637
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A robust model free controller for a class of SISO nonaffine nonlinear systems: Application to an electropneumatic actuator
Autorzy:
Boubakir, Ahsene
Labiod, Salim
Boudjema, Fares
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229193.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
dynamic inversion control
model free controller
nonaffine nonlinear systems
singular perturbation theory
Opis:
This paper presents a robust model free controller (RMFC) for a class of uncertain continuous-time single-input single-output (SISO) minimum-phase nonaffine-in-control systems. Firstly, the existence of an unknown dynamic inversion controller that can achieve control objectives is demonstrated. Afterwards, a fast approximator is designed to estimate as best as possible this dynamic inversion controller. The proposed robust model free controller is an equivalent realization of the designed fast approximator. The perturbation theory and Tikhonov’s theorem are used to analyze the stability of the overall closed-loop system. The performance of the developped controller are verified experimentally in the position control of a pneumatic actuator system.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2019, 29, 3; 437-458
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On adhesive binding optimization of elastic homogeneous rod to a fixed rigid base as a control problem by coefficient
Autorzy:
Jilavyan, S. H.
Khurshudyan, A. Zh.
Sarkisyan, A. S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/229296.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
topology optimization
optimal design
control by coefficient
nonlinear moments problem
adhesive binding
Opis:
The problem of finite, partially glued to a fixed rigid base rod longitudinal vibrations damping by optimizing adhesive structural topology is investigated. Vibrations of the rod are caused by external load, concentrated on free end of the rod, the other end of which is elastically clamped. The problem is mathematically formulated as a boundary-value problem for onedimensional wave equation with attenuation and variable controlled coefficient. The intensity of adhesion distribution function is taken as optimality criterion to be minimized. Structure of adhesion layer, optimal in that sense, is obtained as a piecewise-constant function. Using Fourier real generalized integral transform, the problem of unknown function determination is reduced to determination of certain switching points from a system of nonlinear, in general, complex equations. Some particular cases are considered.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2013, 23, 4; 413-425
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Stabilność nieliniowych układów dynamicznych
Autorzy:
Kabziński, Jacek
Mosiołek, Przemysław
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/302670.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Wydawnictwo Druk-Art
Tematy:
dynamika
teoria sterowania
nieliniowy układ dynamiczny
dynamics
control theory
nonlinear dynamical system
Opis:
Teoria stabilności nieliniowych układów dynamicznych wchodzi w zakres podstawowego kursu teorii sterowania dla studentów automatyki i robotyki oraz mechatroniki. Zazwyczaj omawia się podstawowe definicje stabilności i twierdzenia najważniejsze dla bezpośredniej metody Lapunowa, służące do badania stabilności punktów równowagi układów stacjonarnych i autonomicznych. Tymczasem w ostatnich dziesięcioleciach teoria stabilności układów nieliniowych była ciągle rozwijana i sukcesywnie pojawiały się twierdzenia rozszerzające jej zastosowania. Rozdziały w tej części książki mają charakter encyklopedycznego przeglądu aktualnego stanu wiedzy w tym zakresie. Podano najpierw definicje precyzujące różne pojęcia stabilności (rozdział pierwszy), a następnie twierdzenia, które można zastosować przy badaniu stabilności układów stacjonarnych (rozdział drugi) i niestacjonarnych (rozdział trzeci). Przedstawione pojęcia zilustrowano kilkoma przykładami. Dowody twierdzeń podano jedynie wtedy, gdy ułatwiają one zrozumienie istoty zjawisk. Sporo miejsca poświęcono ograniczoności i ostatecznej ograniczoności trajektorii, które są bardzo „praktycznym” rodzajem stabilności układów nieliniowych.
Źródło:
Napędy i Sterowanie; 2020, 22, 4; 74-78
1507-7764
Pojawia się w:
Napędy i Sterowanie
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Active fault tolerant control of nonlinear systems: the cart-pole example
Autorzy:
Bonfe, M.
Castaldi, P.
Mimmo, N.
Simani, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907604.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
detekcja uszkodzeń
lokalizacja uszkodzeń
filtracja nieliniowa
sterowanie tolerujące uszkodzenia
fault detection
fault isolation
nonlinear filter
nonlinear geometric approach
fault tolerant control
cart pole nonlinear model
Opis:
This paper describes the design of fault diagnosis and active fault tolerant control schemes that can be developed for nonlinear systems. The methodology is based on a fault detection and diagnosis procedure relying on adaptive filters designed via the nonlinear geometric approach, which allows obtaining the disturbance de-coupling property. The controller reconfiguration exploits directly the on-line estimate of the fault signal. The classical model of an inverted pendulum on a cart is considered as an application example, in order to highlight the complete design procedure, including the mathematical aspects of the nonlinear disturbance de-coupling method based on the nonlinear differential geometry, as well as the feasibility and efficiency of the proposed approach. Extensive simulations of the benchmark process and Monte Carlo analysis are practical tools for assessing experimentally the robustness and stability properties of the developed fault tolerant control scheme, in the presence of modelling and measurement errors. The fault tolerant control method is also compared with a different approach relying on sliding mode control, in order to evaluate benefits and drawbacks of both techniques. This comparison highlights that the proposed design methodology can constitute a reliable and robust approach for application to real nonlinear processes.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2011, 21, 3; 441-455
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł

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