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61	Validation ciel d'une commande haute performance en optique adaptative classique et multi-objet sur le démonstrateur CANARY Sivo, G. 10 December 2013 (has links) (PDF) L'optique adaptative (OA), qui permet de corriger en temps-réel les déformations du front d'onde induites par la turbulence atmosphérique, connaît une limitation fondamentale : l'anisoplanétisme. Pour y remédier, le concept d'OA grand champ (OAGC) a été proposé. La turbulence est mesurée dans plusieurs directions du champ de vue à l'aide d'étoiles guide naturelles et laser, et son impact corrigé sur les images par une commande basée sur une reconstruction tomographique. L'approche linéaire quadratique gaussienne (LQG) est bien adaptée à la conception de lois de commande en OAGC comme en OA classique. Elle permet d'estimer et de prédire la phase à l'aide d'un filtre de Kalman basé sur des a priori spatiaux et temporels. Les modèles d'état et commandes associées sont détaillés. On présente la première mise en œuvre sur le ciel d'une commande LQG sur tous les modes, en OA classique et multi-objet, à l'aide du démonstrateur CANARY. Ces résultats sont obtenus avec identification du modèle de tip-tilt et filtrage des vibrations, ce qui constitue la première mise en œuvre ciel de cette stratégie. Les a priori spatiaux de la phase en volume sont identifiés par la méthode LEARN. Des données issues du profilomètre stereoSCIDAR ont aussi été utilisées. Des comparaisons sont proposées avec une commande intégrateur en OA classique, avec un gain significatif en performances pour le LQG. Les comparaisons avec le reconstructeur statique APPLY (moindres carrés régularisés) en OA multi-objet mettent en évidence un gain du LQG dans certains cas (fort bruit en particulier). L'ensemble des résultats confirme la faisabilité et l'intérêt d'une commande LQG pour un instrument d'OA ou d'OAGC. OPTIQUE ADAPTATIVE OPTIQUE ADAPTATIVE MULTI-OBJET REPRESENTATION ETAT COMMANDE VARIANCE MINIMALE COMMANDE LQG FILTRE KALMAN FILTRAGE VIBRATION OBSERVATION ASTRONOMIQUE
62	Validation ciel d'une commande haute performance en optique adaptative classique et multi-objet sur le démonstrateur CANARY Sivo, G. 10 December 2013 (has links) (PDF) L'optique adaptative (OA), qui permet de corriger en temps-réel les déformations du front d'onde induites par la turbulence atmosphérique, connaît une limitation fondamentale : l'anisoplanétisme. Pour y remédier, le concept d'OA grand champ (OAGC) a été proposé. La turbulence est mesurée dans plusieurs directions du champ de vue à l'aide d'étoiles guide naturelles et laser, et son impact corrigé sur les images par une commande basée sur une reconstruction tomographique. L'approche linéaire quadratique gaussienne (LQG) est bien adaptée à la conception de lois de commande en OAGC comme en OA classique. Elle permet d'estimer et de prédire la phase à l'aide d'un filtre de Kalman basé sur des a priori spatiaux et temporels. Les modèles d'état et commandes associées sont détaillés. On présente la première mise en œuvre sur le ciel d'une commande LQG sur tous les modes, en OA classique et multi-objet, à l'aide du démonstrateur CANARY. Ces résultats sont obtenus avec identification du modèle de tip-tilt et filtrage des vibrations, ce qui constitue la première mise en œuvre ciel de cette stratégie. Les a priori spatiaux de la phase en volume sont identifiés par la méthode LEARN. Des données issues du profilomètre stereoSCIDAR ont aussi été utilisées. Des comparaisons sont proposées avec une commande intégrateur en OA classique, avec un gain significatif en performances pour le LQG. Les comparaisons avec le reconstructeur statique APPLY (moindres carrés régularisés) en OA multi-objet mettent en évidence un gain du LQG dans certains cas (fort bruit en particulier). L'ensemble des résultats confirme la faisabilité et l'intérêt d'une commande LQG pour un instrument d'OA ou d'OAGC. OPTIQUE ADAPTATIVE OPTIQUE ADAPTATIVE MULTI-OBJET REPRESENTATION ETAT COMMANDE VARIANCE MINIMALE COMMANDE LQG FILTRE KALMAN FILTRAGE VIBRATION OBSERVATION ASTRONOMIQUE
63	Konstruktion och reglering av inverterad pendel Hellmers, Robin, Boström, Viktor January 2018 (has links) Syftet med projektet är att konstruera en inverterad pendel som sedan med hjälp av reglertekniska metoder ska stabiliseras. De linjära regulatorer som prövats är Proportionell, Integrerande och Deriverande (PID) -regulatorn och Linnear Quadratic Gaussian (LQG) -regulatorn som båda är populära och beprövade i industrin. PID-regulatorn är den absolut mest använda regulatorn medan LQG-regulatorn är mer raffinerad och i vissa avseenden en optimal regulator. Regulatorerna programmerades in i mikrokontrollern Arduino Nano som skickar signaler till en motordrivare som styr den stegmotor som ska balansera pendeln. Mycket av arbetet har handlat om att skapa en uppställning som tillåter goda förutsättningar för att pröva regulatorerna. I uppställningen finns delar som utformats i Computor-Aided design (CAD) -verktyget OpenSCAD och skrivits ut på en 3D-skrivare. Den givare vi använt för att mäta pendelns vinkel är en potentiometer infäst i dessa 3D-utskrivna delar. Motorn kunde styras till sin maximala kapacitet och en uppställning har skapats. Dock skulle en starkare motor och en mer robust uppställning möjliggöra en avsevärt bättre reglering. Regulatorerna klarade inte av att stabilisera systemet mer än ett fåtal sekunder, detta bland annat pågrund av tidsbrist till att justera regleringsvariablerna. estimator state control technology linear feedback estimation inverted pendulum electronics stepper motor reglerteknik inverterad pendel reglering elektronik arduino stegmotor pid lqg linjär kalman kalmanfilter lqr tillståndsbeskrivning tillstånd återkoppling mikrokontroller mikrokontrollerkort motor Control Engineering Reglerteknik
64	Supervisory control scheme for FACTS and HVDC based damping of inter-area power oscillations in hybrid AC-DC power systems Hadjikypris, Melios January 2016 (has links) Modern interconnected power systems are becoming highly complex and sophisticated, while increasing energy penetrations through congested inter-tie lines causing the operating point approaching stability margins. This as a result, exposes the overall system to potential low frequency power oscillation phenomena following disturbances. This in turn can lead to cascading events and blackouts. Recent approaches to counteract this phenomenon are based on utilization of wide area monitoring systems (WAMS) and power electronics based devices, such as flexible AC transmission systems (FACTS) and HVDC links for advanced power oscillation damping provision. The rise of hybrid AC-DC power systems is therefore sought as a viable solution in overcoming this challenge and securing wide-area stability. If multiple FACTS devices and HVDC links are integrated in a scheme with no supervising control actions considered amongst them, the overall system response might not be optimal. Each device might attempt to individually damp power oscillations ignoring the control status of the rest. This introduces an increasing chance of destabilizing interactions taking place between them, leading to under-utilized performance, increased costs and system wide-area stability deterioration. This research investigates the development of a novel supervisory control scheme that optimally coordinates a parallel operation of multiple FACTS devices and an HVDC link distributed across a power system. The control system is based on Linear Quadratic Gaussian (LQG) modern optimal control theory. The proposed new control scheme provides coordinating control signals to WAMS based FACTS devices and HVDC link, to optimally and coherently counteract inter-area modes of low frequency power oscillations inherent in the system. The thesis makes a thorough review of the existing and well-established improved stability practises a power system benefits from through the implementation of a single FACTS device or HVDC link, and compares the case –and hence raises the issue–when all active components are integrated simultaneously and uncoordinatedly. System identification approaches are also in the core of this research, serving as means of reaching a linear state space model representative of the non-linear power system, which is a pre-requisite for LQG control design methodology. 621.319
65	Návrh a řízení modelu laboratorního dvojitého kyvadla / Design and control of laboratory double pendulum model Kirchner, Tomáš January 2020 (has links) Improvement of the current double inverted pendulum model on a cart as well as a new LQG control and swing-up realization are the main goal of this thesis. Movement of the cart is driven by DC motor and gear belt mechanism. At first the control algorithms were simulated in Simulink program and then also implemented into the real system with MF624 card.
66	ON THE RATE-COST TRADEOFF OF GAUSSIAN LINEAR CONTROL SYSTEMS WITH RANDOM COMMUNICATION DELAY Jia Zhang (13176651) 01 August 2022 (has links) <p> </p> <p>This thesis studies networked Gaussian linear control systems with random delays. Networked control systems is a popular topic these years because of their versatile applications in daily life, such as smart grid and unmanned vehicles. With the development of these systems, researchers have explored this area in two directions. The first one is to derive the inherent rate-cost relationship in the systems, that is the minimal transmission rate needed to achieve an arbitrarily given stability requirement. The other one is to design achievability schemes, which aim at using as less as transmission rate to achieve an arbitrarily given stability requirement. In this thesis, we explore both directions. We assume the sensor-to-controller channels experience independently and identically distributed random delays of bounded support. Our work separates into two parts. In the first part, we consider networked systems with only one sensor. We focus on deriving a lower bound, R_{LB}(D), of the rate-cost tradeoff with the cost function to be E{\| <strong>x^</strong>T<strong>x </strong>\|} ≤ D, where <strong>x </strong>refers to the state to be controlled. We also propose an achievability scheme as an upper bound, R_{UB}(D), of the optimal rate-cost tradeoff. The scheme uses lattice quantization, entropy encoder, and certainty-equivalence controller. It achieves a good performance that roughly requires 2 bits per time slot more than R_{LB}(D) to achieve the same stability level. We also generalize the cost function to be of both the state and the control actions. For the joint state-and-control cost, we propose the minimal cost a system can achieve. The second part focuses on to the covariance-based fusion scheme design for systems with multiple > 1 sensors. We notice that in the multi-sensor scenario, the outdated arrivals at the controller, which many existing fusion schemes often discard, carry additional information. Therefore, we design an implementable fusion scheme (CQE) which is the MMSE estimator using both the freshest and outdated information at the controller. Our experiment demonstrates that CQE out-performances the MMSE estimator using the freshest information (LQE) exclusively by achieving a 15% smaller average L2 norm using the same transmission rate. As a benchmark, we also derive the minimal achievable L2 norm, Dmin, for the multi-sensor systems. The simulation shows that CQE approaches Dmin significantly better than LQE. </p> Network engineering Signal processing rate-cost tradeoff random communication delay sensor networks optimal LQG control under random delays covariance-based fusion

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