In this paper, a sliding mode control was applied to a particular underactuated mechanical system, the inertia wheel inverted pendulum. This mechanical system presents strong non-linearities and instabilities in its dynamic modeling. The technique found for control by sliding mode is very easy to implement, it presents a simple control algorithm which can be easily implemented in a real time system. The simulation results obtained are very interesting, they show the efficiency of the proposed approach and that it has good performance in terms of robustness and stability of convergence both for stabilization and for the rejection of external point disturbances to the system.
PL
W tym artykule, sterowanie trybem ślizgowym zostało zastosowane do konkretnego niedostatecznie uruchamianego układu mechanicznego, odwróconego wahadła koła bezwładności. Ten układ mechaniczny wykazuje silne nieliniowości i niestabilności w modelowaniu dynamicznym. Technika sterowania w trybie przesuwnym jest bardzo łatwa do wdrożenia, przedstawia prosty algorytm sterowania, który można łatwo zaimplementować w systemie czasu rzeczywistego. Uzyskane wyniki symulacji są interesujące, pokazują skuteczność proponowanego podejścia oraz dobre wyniki w zakresie odporności i stabilności zbieżności zarówno dla stabilizacji, jak i dla zewnętrznych zakłóceń punktowych do systemu.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The objective of this article is to present an automatic demonstrator of underactuated mechanical systems. It is the inertia wheel inverted pendulum, which has two degrees of freedom and a single actuator. Nonlinear predictive control is applied to the underactuated system allowing dynamic control for optimal tracking of periodic reference trajectories. The simulation results show the performance and efficiency of the proposed control.
PL
Celem tego artykułu jest przedstawienie automatycznego demonstratora niedostatecznie uruchomionych układów mechanicznych. Jest to odwrócone wahadło stabilizowane kołem zamachowym, które ma dwa stopnie swobody i jeden siłownik. Nieliniowe sterowanie predykcyjne jest stosowane do niedostatecznie uruchomionego systemu, umożliwiając dynamiczne sterowanie w celu optymalnego śledzenia okresowych trajektorii odniesienia. Wyniki symulacji pokazują wydajność i skuteczność proponowanego sterowania.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
An internal model control strategy is proposed in this paper for underactuated linear systems. Their associated models are non-square. When applying internal model control strategy, a specific inversion of a square model is needed to design the controller. For that reason, squaring the model of underactuated system by adding virtual control inputs is proposed in this paper. The obtained internal model structure is then modified in order to eliminate the excess inputs. Simulation results on a three inputs/four outputs system is considered to prove the effectiveness and reliability of the proposed method.
PL
W artykule zaproponowano strategię kontroli modelu wewnętrznego dla niedostatecznie dostosowanych systemów liniowych. Powiązane z nimi modele nie są kwadratowe. Przy stosowaniu strategii kontroli modelu wewnętrznego do zaprojektowania regulatora potrzebna jest specyficzna inwersja modelu kwadratowego. Z tego powodu w niniejszym artykule zaproponowano podniesienie do kwadratu modelu niedostatecznie uruchomionego systemu poprzez dodanie wirtualnych wejść sterujących. Uzyskana struktura modelu wewnętrznego jest następnie modyfikowana w celu wyeliminowania nadmiernych nakładów. Uważa się, że wyniki symulacji w systemie trzech wejść / czterech wyjść potwierdzają skuteczność i niezawodność proponowanej metody.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.