• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 1
  • Tagged with
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • 1
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Cross coupling in a two-axis control system for stabilized platforms / Korskoppling i ett tvåaxligt reglersystem för stabiliserade plattformar

Lavebratt, Bill January 2022 (has links)
Inertial stabilized platforms consisting of a two-axis gimbal assembly are often modelled as two independent SISO systems, describing the dynamics of the elevation axis and the azimuth axis respectively. In reality the state of the elevation channel and the state of the azimuth channel affect each other. Hence, the system is better modelled as a MIMO system with coupled dynamics, which means that the system has multiple inputs and outputs, where each input can affect multiple outputs. Since the couplings between the elevation channel and the azimuth channel have a deteriorating effect on control it is of interest to analyse what gives rise to the coupled dynamics and if control performance can be improved by considering the coupled dynamics. For this purpose, this thesis attempts to derive a dynamic model of the system of interest, both with the aid of physical modeling and system identification. Both modeling methods result in models with similar dynamics which seem to capture the coupled dynamics in the relevant frequency range. From the physical modeling it can be inferred that the degree of coupled dynamics depends on the mass distribution of the two-axis gimbal assembly. For the specific configuration of the system used in this investigation, the degree of coupled dynamics proved to be relatively small with relatively small impact on control. Based on the derived models, three types of controllers were implemented, decentralized control, decentralized control with a decoupler and decentralized control with an inner loop for rejection of mutual disturbances acting between the elevation axis and azimuth axis. Compared to standard decentralized control, the decoupler resulted in a somewhat better reference tracking and in a somewhat worsened disturbance rejection. Compared to standard decentralized control, the inner loop disturbance compensator resulted in a somewhat better performance for reference and disturbance rejection. / Inertialstabiliserade plattformar bestående av en tvåaxlig gimbal modelleras ofta som två oberoende SISO system som beskriver dynamiken för rörelse kring elevationsaxeln respektive azimutaxeln. I verkligheten påverkar tillstånden i elevationskanalen samt azimutkanalen varandra. Därmed kan systemet bättre modelleras som ett kopplat MIMO system, vilket innebär ett system med multipla in och utsignaler, där varje insignal kan påverka flera utsignaler. Eftersom den kopplade dynamiken har en försämrande effekt på systemets reglerprestanda är det av intresse att undersöka varför den kopplade dynamiken uppkommer, samt om reglerprestanda kan förbättras genom att beakta den kopplade dynamiken. För att undersöka detta söker denna rapport att med fysikalisk modellering samt systemidentifiering bygga en modell av systemet som innehåller den kopplade dynamiken. Båda metoderna resulterar i modeller med liknande dynamik, som verkar fånga den kopplade dynamiken i det relevanta frekvensspannet. Från den fysikaliska modelleringen kan det härledas att graden av kopplad dynamik beror på massfördelningen av systemet. För den specifika konfigurationen av systemet som var föremål för denna undersökning visar det sig att den kopplade dynamiken är relativt svag med relativt liten inverkan på reglerprestanda. Baserat på de framtagna modellerna implementerades och undersöktes tre typer av controllers, decentralized control, decentralized control med en decoupler, samt decentralized control med en inre loop för kompensering av störningar mellan elevations- och azimutaxeln. Jämfört med endast decentralized control gav decouplern något bättre reglerprestanda med avseende på reference tracking, men något sämre reglerprestanda med avseende på disturbance rejection. Jämfört med endast decentralized control gav en inre loop för kompensering av störningar mellan elevations- och azimutaxeln något bättre reglerprestanda med avseende på reference tracking samt disturbance rejection.

Page generated in 0.1399 seconds