Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływanie kształtem trajektorii referencyjnej na działanie układów regulacji predykcyjnej

Nebeluk Robert, Marusak Piotr

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2019

|

R. 23, nr 1

21--30

PL

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.

EN

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.

2

A reference trajectory based discrete time sliding mode control strategy

Bartoszewicz Andrzej, Adamiak Katarzyna

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2019

|

Vol. 29, no. 3

517--525

EN

This study presents a new, reference trajectory based sliding mode control strategy for disturbed discrete time dynamical systems. The desired trajectory, which is generated externally according to an existing switching type reaching law, determines the properties of the emerging sliding motion of the system. It is proved that an appropriate choice of the trajectory generator parameters ensures the existence of the quasi-sliding motion of the system according to the definition by Gao et al. (1995) in spite of the influence of disturbances. Moreover, the paper shows that the application of the desired trajectory based reaching law results in a significant reduction in the quasi-sliding mode band width and errors of all state variables. Therefore, in comparison with Gao’s control method, the system’s robustness is increased. The paper also presents an additional modification of the reaching law, which guarantees a further reduction in the quasi-sliding mode band in the case of slowly varying disturbances. The results are confirmed with a simulation example.

3

Assessment of safety and ride quality based on comparative studies of a new type of universal steering wheel in 3D simulators

Kozłowski M.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2016

|

Vol. 18, no. 4

481--487

EN

The aim of this study was to investigate how a change in the design of steering wheel may affect the safety and quality of driving by the driver. The object of the research was a new universal steering wheel enabling driving the car using only hands - intended for use by both able-bodied and disabled people. In order to assess the functionality of the steering wheel, a comparative study was carried out, with respect to a classic steering wheel. The study was performed using a dynamic simulator, with methodology developed especially for this experiment, introducing the so-called reference trajectory. The use of this trajectory allowed the introduction of qualitative criteria of road tests based on a measure of distance. The article presents the defined criteria. Drives of 30 drivers in “route” and “slalom” type road test were carried out. The article discusses the results of the slalom test. In this test, the driver’s task was to maintain the reference trajectory while passing through narrowing curves. Statistical analysis showed significant difference in the value of selected steering wheel assessment indicators.

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie jak zmiana konstrukcji kierownicy może wpływać na bezpieczeństwo i jakość prowadzenia samochodu przez kierowcę. Przedmiotem badań była nowa kierownica uniwersalna umożliwiająca kierowanie samochodem wyłącznie z użyciem rąk - przeznaczona do użytku zarówno przez osoby sprawne jak i niepełnosprawne. W celu oceny funkcjonalności tej kierownicy przeprowadzono badania porównawcze funkcjonalności w stosunku do kierownicy klasycznej. Badania wykonano na symulatorze dynamicznym stosując w tym celu specjalnie opracowaną metodykę eksperymentu wprowadzającą tzw. referencyjny toru ruchu. Zastosowanie tego toru umożliwiło wprowadzenie kryteriów jakości przejazdów testów drogowych w oparciu o miary odległości. Artykuł przedstawia zdefiniowane kryteria. Zbadano przejazdy 30 kierowców w testach drogowych typu „trasa” i „slalom”. Artykuł omawia wyniki testu slalom. W tym teście, zadaniem kierowcy prowadzącego pojazd było utrzymanie referencyjnego toru ruchu podczas przejazdu przez zawężające się serpentyny. Analiza statystyczna wyniku ukazała istotne różnice wartości zastosowanych wskaźników oceny kierownic.

4

Feed-forward torques and reference trajectory for an arm with flexible joints

Aoustin Y., Formal'sky A.

Archives of Control Sciences

|

2002

|

Vol. 12, no. 1/2

125-149

EN

We propose a design method of the feed-forward torques and the reference trajectory for an arm with flexible joints and unknown stiffiness coefficients. The bounds on the control torque are included explicitly. The designed commanded feed-forward torques and the corresponding reference trajectory are close to be time-optimal. The control law for each drive torque is composed with the commanded feed-forward torque and linear angular position and velocity feedback. The torques and the trajectory are used as input signals of PD-controllers. In a case of one-link flexible arm it is proved that so-called 'fluent' control torque enables to reach the desired motion with a small error and without large vibrations in the flexible joint. Designed fluent commanded feed-forward torque is successfully implemented in numerical experiments. The stiffness coefficient is assumed to be unknown so the mathematical model of the flexible arm is not known exactly. In two-link flexible arm the stiffness coefficients are also assumed unknown. Due to discontinuities of the optimal control functions and not acceptable jumps in the optimal control torques a 'trapezoidal' fluent control technique is proposed. Numerical experiments show that the designed control is close to time-opitimal. The approach presented in the paper can be extended to systems with more links and can take the gravity into consideration. however, in this case a time-optimal or a quasi-time-optimal control for the associated rigid system have to be designed.