Identyfikacja modelu chwytaka z napędem pneumatycznym przy wykorzystaniu filtrów różniczkujących

• Autorzy: Cedro L.

Warianty tytułu

EN

Identifying a model of a pneumatic end-effector with differentiating filters

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia przykład modelu chwytaka z napędem pneumatycznym i metodę identyfikacji jego parametrów. Badania dotyczą identyfikacji specjalnie zaprojektowanego chwytaka napędzanego mięśniami pneumatycznymi firmy Festo. Metoda identyfikacji stosowana w niniejszej analizie związana jest z dostrajaniem modelu odwrotnego. Sposób ten może być używany tylko w takich przypadkach gdzie możliwy jest pomiar sygnału wejściowego. Identyfikacja modelu dynamicznego wymaga zdefiniowania kryterium, które obliczane jest na podstawie sygnałów wejściowych modelu i obiektu. W identyfikacji wykorzystano opracowane filtry różniczkujące. Zastosowana metoda identyfikacji nie wymaga rozwiązywania układu równań różniczkowych tylko użycia zróżniczkowanych sygnałów. Wymagany rząd użytych sygnałów zależy od równań różniczkowych opisujących obiekt.

EN

The work proposes a dynamic model of an end-effector driven with pneumatic muscles and the method of identification of its parameters. This study deals with the identification of a specially designed end-effector driven by Festo pneumatic muscles. The method of identification applied in this analysis involves fine-tuning of the inverse model. The method can be used only for such values of the input signals that are determined from the measurement data. Identifying a dynamic system by means of the input error method requires looking for a model that generates the same input as the plant. The identification was performed using specially developed differentiating filters. The identification method employed in this study requires determining appropriate derivatives only. There is no need to solve differential equations. The identification method and its generalizations using the plant inverse model require information on the time derivatives of the input and output signals. The derivative order depends on the order of differential equations describing the plant.

Słowa kluczowe

PL

chwytak; mięsień pneumatyczny; metoda identyfikacji

EN

driven; pneumatic muscle; method of identification

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 2522--2531
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., il., schem., tab., wykr., pełen tekst na CD3

Twórcy

autor

Cedro L.

• Politechnika Świętokrzyska w Kielcach, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn, Al. Tysiąclecia PP 7, 25-314 Kielce, Poland, Tel.: [phone]

Bibliografia

• 1. Antoniw U., Myczuda Ł., Myczuda Z., Szcześniak A., Logarithmic analog-to-digital converter with accumulation of charge and pulse feedback, Przegląd Elektrotechniczny, Volume 89, Issue 8, August 2013, pp. 277-281.
• 2. Cedro L., Janecki D., Determining of Signal Derivatives in Identification Problems -FIR Differential Filters, Acta Montanistica Slovaca, R 16, ISSN 1335-1788, 47-54, 2011.
• 3. Ciosmak J., Algorytm wyznaczania nieseparowalnych dwuwymiarowych zespołów filtrów dla potrzeb systemów transmultipleksacji, Przegląd Elektrotechniczny, 11/2011, ISSN 0033-2997, 217-220.
• 4. Daerden F., Lefeber D., The concept and design of pleated pneumatic artificial muscles, International Journal of Fluid Power, vol. 2, no. 3, pp. 41–50, 2001.
• 5. Dindorf R., Modelowanie sztucznych układów mięśniowych z aktuatorami pneumatycznymi, Bio-Algorithms and Med-Systems Journal edited by Medical College – Jagiellonian University, Vol. 1, No. 1/2, 147-156, 2005.
• 6. Farana R., Jandacka D, Uchytil J, Zahradnik D., Irwin G., Musculoskeletal loading during the round-off in female gymnastics: the effect of hand position, Sports Biomechanics, ISSN: 14763141, 2014.
• 7. Fung Y. C., Biomechanics: Mechanical Properties of Living Tissues, 2nd ed. New York: Springer, 568, 1993.
• 8. Iwaki M., Hasegawa Y., Sankai Y., Study on wearable system for daily life support using McKibben pneumatic artificial muscle, The 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, October 18-22, 2010, Taipei, Taiwan.
• 9. Jandacka D., Uchytil J., Farana R., Zahradnik D., Hamill J., Lower extremity power during the squat jump with various barbell loads, Sports Biomechanics, ISSN: 17526116, DOI: 10.1080/14763141.2013.872287, 2014.
• 10. Klute G. K., Hannaford B., Accounting for elastic energy storage in McKibben artificial muscle actuators, Journal Dynamics Systems, Measurement, and Control 122:386–388, 2000.
• 11. Krzysztofik I., Koruba Z., Adaptive control of anti-aircraft missile launcher mounted on a mobile base, Theoretical & Applied Mechanics Letters, Volume 2, Number 4, 2012.
• 12. Nawrocka A., Kot A., Methods for EEG signal analysis, Proceedings of the 2011 12th ICCC'2011, Velke Karlovice; Czech Republic, Category number CFP1142L-CDR; Code 85880, Pages 266-269, 2011.
• 13. Pintelon R., Schoukens J., Real-Time Integration and Differentiation of Analog Signals by Means of Digital Filtering, IEEE Transactions On Instrumentation And Measurement. VOL. 39, NO. 6, December 1990.
• 14. Qian P., Tao G., Chen J., Lu B., Modeling and Simulation of Stick-Slip Motion for Pneumatic Cylinder Based on Meter-In Circuit, Applied Mechanics and Materials Wols. 130-134 (2012) pp. 775-780.
• 15. Reynolds D. B., Repperger D. W., Phillips C. A., Bandry G., Modeling the Dynamic Characteristics of Pneumatic Muscle, Annals of Biomedical Engineering, Vol. 31, pp. 310–317, 2003.
• 16. Sanchez A., Mahout V., Tondu B., Nonlinear parametric identification of a McKibben artificial pneumatic muscle using flatness property of the system, Proceedings of the 1998 LEEE, International Conference on Control Applications Trieste, Italy 1-4 September 1998.
• 17. Szcześniak A., Mychuda Z., A method of charge accumulation in the logarithmic analog-to digital converter with a successive approximation, Przegląd Elektrotechniczny, Volume 86, Issue 10, 2010, pp. 336-340.
• 18. Takosoglu J. E., Dindorf R., Laski P., Woś P., Pozycjonowanie siłownika serwonapędu elektropneumatycznego z bezpośrednim pomiarem przemieszczenia i prędkości, Acta Mechanica et Automatica, Vol.4, No 1, 2010, 86-91.
• 19. Tsujil T., Miyata1 S., Hashimoto T., Kobayashi H., Controller Design for Robot with Pneumatic Artificial Muscles, SICE-ICASE International Joint Conference 2006, Oct. 18-21, 2006 in Bexco, Busan, Korea.
• 20. Valasek R., Pavliska V., Perfilieva I., Farana R., Application of Fuzzy Transform for Noise Reduction in Helicopter Model Identification, In Proceedings of the 2013 14th ICCC. Rytro, Poland: AGH University of Science and Technology, 26. – 29. 5. 2013, pp 400–405. ISBN 978-1-4673-4489-0. IEEE Catalog Number: CFP1342L-CDR.
• 21. Viteckova M., Vitecek A., Simple Digital Controller Tuning, In Proceedings of the 2013 14th ICCC Rytro, Poland: AGH University of Science and Technology, 26–29.5.2013, ISBN 978-1-4673-4489-0. IEEE Catalog Number: CFP1342L-CDR.
• 22. Viteckova M., Vitecek A., Ultimate parameters in control technology, 2013 14th, ICCC 2013; Rytro; Poland; 26 May 2013 through 29 May 2013; ISBN 978-1-4673-4489-0, Category number CFP1342L-CDR; pp. 423-427.
• 23. Wang Z., Niu Y., Probability-constrained analysis, filtering and control, International Journal of Systems Science, 2012.
• 24. Woś P., Dindorf R., Adaptive control of the electro-hydraulic servo-system with external disturbance, Asian Journal of Control, Vol.15, No.4, 2013,1065-1080.
• 25. Yin S., Ding S. X., Sari A. H. A., Hao H., Data-driven monitoring for stochastic systems and its application on batch process, International Journal of Systems Science, Vol. 44, No. 7, July 2013, pp. 1366–1376.
• 26. Yina S., Ding S.X., Haghani A., Hao H., Zhang P., A comparison study of basic data-driven fault diagnosis and process monitoring methods on the benchmark Tennessee Eastman process, Journal of Process Control 22 (2012) 1567– 1581.