IEEE Transactions on Control Systems Technology

Bài viết này đề cập đến một sơ đồ kiểm soát thích ứng bền vững dựa trên cấu trúc chuỗi với bộ điều khiển phản hồi trạng thái đầy đủ có các thành phần tích phân như vòng điều khiển trong và mô-men xoắn đã tính toán như vòng điều khiển ngoài cho robot khớp linh hoạt. Cùng với tác động tích phân, quy luật kiểm soát thích ứng có thể nâng cao độ chính xác vị trí dưới sự không chắc chắn của mô hình robot, đặc biệt là độ ma sát cao gây ra bởi bộ truyền động hài hòa với tỷ số truyền cao. Trong bài viết này, bù ma sát thích ứng được thiết kế dựa trên mô hình ma sát LuGre, điều này mang lại một số lợi thế so với mô hình ma sát tĩnh (ví dụ: không có hiệu ứng rung lắc ở vận tốc động cơ bằng không). Hơn nữa, dao động cấu trúc của hai bên liên kết có thể được giảm thiểu một cách hiệu quả bằng cách sử dụng phản hồi mô-men xoắn khớp trong bộ điều khiển phản hồi trạng thái. Do đó, phương pháp kiểm soát thích ứng được đề xuất có thể đồng thời cung cấp hiệu suất kiểm soát cao cả về hành vi động lực học và độ chính xác vị trí. Theo dõi toàn cầu tiệm cận được đạt được cho hệ thống được kiểm soát hoàn toàn. Sự ổn định của hệ thống được suy diễn bằng cách sử dụng phương pháp Lyapunov và định lý Barbalat. Kết quả thực nghiệm xác thực tính hiệu quả thực tiễn của phương pháp.

Một sơ đồ kiểm soát trở kháng mở rộng được đề xuất kết hợp với bù tải thụ động để đạt được khả năng vận hành cao hơn trong việc lắp đặt dưới nước ngoài khơi. Động lực học của bộ điều khiển, cần trục, bề mặt nước trong khu vực moonpool, và một mô hình toán học chi tiết về các lực động lực học và tác động của tải lên đối tượng khi chạm vào bề mặt nước và di chuyển qua vùng bắn nước được giới thiệu. Độ ổn định của bộ điều khiển được chứng minh, và kết quả mô phỏng với các thông số quy mô thực tế liên quan được đưa ra.

Kiểm soát dao động ngang bằng bộ điều khiển bù tuyến tính bậc hai Gaussian (LQG) đã được thực hiện trên một dầm nhôm gác tự do trong khuôn khổ "cấu trúc thông minh". Dầm được gắn với hai miếng piezoceramic tự cảm nhận và tự kích hoạt. Phương trình dầm Euler-Bernoulli đã được phân rã thành dạng rời rạc thông qua một kiểu xấp xỉ Galerkin (được gọi là mô hình bậc đầy đủ). Để giảm kích thước của hệ thống xấp xỉ hữu hạn thu được, phương pháp phân tích chính phương orthogonal (POD) đã được sử dụng như một phương pháp cơ sở giảm bậc. Kỹ thuật giảm mô hình đã đạt được việc giảm bậc từ 34 xuống 2. Kiểm soát phản hồi dựa trên hệ thống bậc giảm đã được thực hiện theo thời gian thực bằng cách sử dụng hệ thống kiểm soát dSpace DS1103. Kết quả thực nghiệm cho thấy kiểm soát dựa trên POD đạt được độ suy giảm điều khiển tương đương với điều khiển dựa trên mô hình bậc đầy đủ.

Áp dụng kỹ thuật thiết kế Lyapunov, phương pháp độ dốc tốc độ, vào việc điều khiển tỷ lệ không khí-nhiên liệu và mô-men xoắn trong động cơ xăng phun trực tiếp nạp stratified. Kỹ thuật này dựa trên việc tối ưu hóa động theo một hàm hiệu suất. Nghiên cứu cho thấy cách mà phản ứng vòng kín của hệ thống phi tuyến tính và mạnh mẽ này có thể được định hình thông qua việc điều chỉnh các trọng số trong hàm hiệu suất và cách mà các ràng buộc bảo vệ bao tối ưu vận hành của động cơ có thể được đưa vào thông qua việc bổ sung một hàm rào cản. Một quy trình số thực tiễn được đề xuất và sử dụng để kiểm tra các điều kiện ổn định vòng kín trong ứng dụng này.

Thiết lập một phương pháp để tối thiểu hóa bề mặt phản xạ radar cực đại và/hoặc tổng hợp (RCS) của các loại đạn dẫn đường chính xác tự động (APGMs) khi chúng tiếp cận một mục tiêu được chọn qua môi trường có radar nguy hiểm. Nghiên cứu này chứng minh cách lập kế hoạch lộ trình có thể kết hợp với việc xác định đồng thời các góc lật và góc nghiêng khí động học khả thi để giảm đáng kể khả năng quan sát của APGM. Phương pháp được mô tả trong bài báo có tiềm năng nâng cao đáng kể hiệu quả của APGM chống lại các hệ thống phòng thủ của đối phương.

Mechanical devices usually come with undesirable nonlinearities, such as friction, backlashes, and saturations. Under the assumption of linear systems, the commonly seen identification schemes utilize sinusoidal excitation signals for parameter identification. However, the data needed for identification are unavoidably distorted by the aforementioned nonlinearities and the identification result may not be satisfactory. In the paper, binary test signals are used to perform identification, thus simplifying the behavior of friction. An identification method based on the difference of binary multifrequency excitation signals is proposed. The modified identification algorithm does not suffer from the problem of nonlinear distortions in the signal shape and is able to determine the nonlinear friction such that an accurate servo system model can be derived. A high-precision ball-screw table with asymmetric friction is identified as a test plant for this approach. The results prove that the method can be used very successfully.

We evaluate the stability margin of a Fiat Dedra engine model to explore possible applications of theoretical achievements in the parametric approach to robust control problems. The study is based on two versions of the model with uncertainties. One is the original model, which has a multilinear characteristic polynomial, while the other is an affine-linearized model which is obtained by the affine linearization technique proposed in the paper. By applying some newly developed theoretical tools in the literature, the stability margins of the affine-linearized model in terms of the /spl lscr//sub /spl infin// norm and the /spl lscr//sub 2/ norm and the stability margin of the original model in terms of the /spl lscr//sub /spl infin// norm are obtained.

Established paradigms for observers design are yet a missing component in efforts to introduce feedback control of turbulent flows. This case study concerns tracking a reference orbit in a combustor recirculation zone. Actuation is by perturbations of a corner potential, and the sensed output is fluid velocity at a single boundary point. Control design is based on a single vortex model. In recognition of unquantified discrepancies between actual dynamics and the model, a simple constant gain design is a guiding principle. This restricts pointwise vortex-position estimates to a neighborhood of the rest point. Cruder information on Hamiltonian energy dynamics is obtained directly from the sensed signal, during larger deviations, and is used in a dissipative integral feedback, driving the vortex into the observable neighborhood.

The wheel speed control problem of an automotive powertrain equipped with a conventional spark-ignition engine directly connected to a continuously variable transmission (CVT) and an electronic throttle is considered. We revisit the work by Guzzella and Schmid (1995) and show that the control structure that dedicates the throttle actuator to maintaining engine operation at the maximum fuel efficient operating points results in a single-input-two-output system that presents a fundamental limitation in the achievable wheel speed response. The limitation arises from the nonminimum phase (NMP) zero in the transfer function from the CVT ratio rate to the vehicle wheel speed. We relax the requirements on the fuel efficient operation and employ the electronic throttle as a second actuator for the wheel speed regulation problem. The resulting two-input-two-output control structure is then analyzed to determine how to mitigate the limitations associated with the NMP zero. Simulations show that the multivariable strategy improves the system performance because it produces minimum phase behavior without large transient deviations from the optimal fuel economy operation.

Bài báo đề cập đến việc triển khai một bộ điều khiển giám sát dựa trên ma trận mới cho hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS). Một phương pháp thiết kế được áp dụng cho thiết lập trong phòng thí nghiệm của một FMS dòng chảy nhiều lần quay ngược với bộ đệm hữu hạn, bao gồm một robot có 5 bậc tự do (DOF), một vài thiết bị vận chuyển, piston và các thành phần khác (cảm biến, bộ điều khiển logic lập trình và máy tính cá nhân). Việc điều khiển FMS dựa trên cách tiếp cận mô hình ma trận, giúp giảm đáng kể công sức tính toán và đơn giản hóa việc chuyển đổi các quy tắc phân phối thành chương trình phần mềm. Kết quả thu được trong quá trình thí nghiệm đã xác nhận tính hiệu quả của bộ điều khiển FMS dựa trên ma trận.