Sliding Mode Control for a Gyroscope System

• Autorzy: Krzysztofik I. , Koruba Z.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.7317

Warianty tytułu

PL

Sterowanie ślizgowe układem giroskopowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a mathematical model of a gyroscope system with a sliding mode controller. A comparative analysis based on various control algorithms implemented in a controlled gyroscope system installed on a mobile platform (such as an UAV or a homing rocket missile) proved that sliding mode control can be highly effective, especially when external input interferences exist with the kinematic reactions of the mobile platform. A gyroscope system with a sliding mode controller can be used in the optical target seeker systems of precision weapons. The simulation results are provided in a graphical format.

PL

W pracy przedstawiono model matematyczny układu giroskopowego wraz z regulatorem ślizgowym. Analiza porównawcza różnych algorytmów sterowania zastosowanych w sterowanym układzie giroskopowym umieszczonym na ruchomej podstawie (np. na pokładzie bezzałogowego aparatu latającego lub samonaprowadzającego pocisku rakietowego) wykazała, że najbardziej efektywne jest sterowanie ślizgowe, zwłaszcza w warunkach występowania zakłóceń zewnętrznych i kinematycznego oddziaływania podłoża. Tego rodzaju układ może znaleźć zastosowanie w optycznych koordynatorach celu broni precyzyjnego rażenia. Wyniki badań symulacyjnych przedstawione zostały w graficznej postaci.

Słowa kluczowe

EN

mechanical engineering; controlled gyroscope; sliding mode controller; dynamics; control

PL

mechanika; giroskop sterowany; regulator ślizgowy; dynamika; sterowanie

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 8, Nr 4 (30)
• Strony: 47--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., schem., wykr.

Twórcy

autor

Krzysztofik I.

• Kielce University of Technology, 7 Tysiąclecia Państwa Polskiego Avenue, 25-314 Kielce, Poland

autor

Koruba Z.

• Kielce University of Technology, 7 Tysiąclecia Państwa Polskiego Avenue, 25-314 Kielce, Poland

Bibliografia

• [1] Awrejcewicz Jan, Zbigniew Koruba. 2012. Classical Mechanics: Applied Mechanics and Mechatronics. New York: Springer.
• [2] Krzysztofik Izabela, Zbigniew Koruba. 2014. “Mathematical Model of Movement of the Observation and Tracking Head of an Unmanned Aerial Vehicle Performing Ground Target Search and Tracking”. Journal of Applied Mathematics 11 pages, Article ID 934250.
• [3] Gapiński Daniel, Izabela Krzysztofik, Zbigniew Koruba. 2014. “Analysis of the dynamics and control of the modified optical target seeker used in anti-aircraft rocket missiles”. Journal of Theoretical and Applied Mechanics 52 (3) : 629-639.
• [4] Wang Cheng-Chi, Her-Terng Yau. 2011. “Nonlinear dynamic analysis and sliding mode control for a gyroscope system”. Nonlinear Dynamics 66 : 53-65.
• [5] Utkin Vadim. 2008. Sliding Mode Control: Mathematical Tools, Design and Applications. In Nonlinear and Optimal Control Theory, 289-347, Springer.
• [6] Tomera Mirosław. 2009. “Projekt regulatora nieliniowego dla autopilota statku”. Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni 62 : 223-233.
• [7] Bachman Paweł. 2004. Zastosowanie algorytmu SMC do sterowania serwomechanizmów elektrohydraulicznych. X Jubileuszowe Seminarium „Napędy i sterowanie 2004”, 388-391. Gdynia: Wydawnictwo Akademii Morskiej.
• [8] Szymak Piotr. 2010. “Selection of Methods for Underwater Robot Control”. Solid State Phenomena 164 : 149-154.
• [9] Utkin Vadim, Jürgen Guldner, Jingxin Shi. 2009. Sliding Mode Control in Electro-Mechanical Systems. Boca Raton: CRC Press.
• [10] Baranowski Leszek. 2013. “Effect of the mathematical model and integration step on the accuracy of the results of computation of artillery projectile flight parameters”. Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences 61 (2) : 475-484.

Uwagi

EN

This work has been compiled from a paper presented during the 11th International Armament Conference on Scientific Aspects of Armament and Safety Technology, Ryn, Poland, 19-22 September 2016.