| Source DB | nl |
|---|
| Institution | KU Leuven |
|---|
| Code | 641f94ad-7061-4529-8604-e39dc2c40425 |
|---|
| Unit | 22358ad3-f0c0-4e35-88ca-7350f696036a
|
|---|
| Begin | 9/19/2016 |
|---|
| End | 7/5/2020 |
|---|
| title fr |
|
|---|
| title nl | Robuuste Optimale Feedbackregeling van Multivariabele Mechatronische Systemen
|
|---|
| title en | Robust Optimal Feedback Control of Multivariable Mechatronic Systems
|
|---|
| Description fr |
|
|---|
| Description nl | Dit onderzoeksproject beoogt de ontwikkeling van een high-level systematisch ontwerpformalisme voor robuuste lineaire feedbackregelaars op basis van lineaire tijdsinvariante (LTI) of lineaire parameter-variërende (LPV) systeemmodellen. De beschouwde modellen kunnen meerdere gekoppelde ingangen en/of uitgangen bevatten (MIMO) en mogen (kwantificeerbare) onzekerheid vertonen.De technieken voor de synthese van regelaars die in dit project worden beschouwd zijn gebaseerd op optimalisatieproblemen met beperkingen. De controle-ingenieur, die wordt aanzien als de eindgebruiker van het geanticipeerde formalisme, drukt de performantiespecificaties daartoe uit in termen van H∞/H2 normen die worden geminimaliseerd of beperkt. Behalve de optimaliteit van de resulterende regelaar, biedt deze verzameling van technieken verschillende aantrekkelijke mogelijkheden, waaronder het garanderen van gesloten-lus stabiliteit en het expliciet in rekening brengen van onzekerheid om robuuste regelalgoritmen bekomen. Een bijkomend voordeel vanuit wiskundig oogpunt is de mogelijkheid om het optimalisatieprobleem convex te formuleren door voldoende voorwaarden op te leggen die voor vele praktische controleproblemen slechts weinig conservatief zijn.Hoewel de theorie van de voornoemde technieken reeds grondig werd uitgewerkt in de afgelopen decennia, blijken ze geen ingang te vinden in de industrie. Een voorname reden hiervoor is het gebrek aan een systematische en toegankelijke aanpak om hen toe te passen. Veelal leiden veelgebruikte specificaties tot zogenoemde niet-standaard problemen (vb. onstabiele of niet-realiseerbare gewichtsfilters, beperkingen op de poollocaties, ordereducties, ...) waarvoor het aantal bestaande softwarepakketten beperkt is. Deze zijn doorgaans niet erg gebruiksvriendelijk en vereisen daarnaast nog steeds een diepgaand inzicht in de wiskundige achtergrond van de gebruiker. Bovendien zijn ze vaak enkel toepasbaar op een deelprobleem (omdat ze meestal onafhankelijk werden ontwikkeld in de literatuur). De belangrijkste doelen van dit project zijn daarom:(1) de bestaande oplossingsmethoden combineren voor zover zij compatibel zijn met elkaar;(2) een intuïtieve interface ontwikkelen die de eindgebruiker zo goed mogelijk afschermt van de achterliggende wiskundige optimalisatiealgoritmen;(3) de industriële relevantie en praktische toepasbaarheid demonstreren op basis van experimentele en industriële gevallenstudies.
|
|---|
| Description en | This research project aims at developing a high-level systematic design framework for robust linear feedback controllers based on linear time-invariant (LTI) and linear parameter-varying (LPV) system models. The models that are considered are allowed to have multiple coupled inputs and/or outputs (MIMO) and can exhibit (quantifiable) uncertainty.The controller synthesis techniques that are touched upon in the project rely on constrained optimization problems. A control engineer, who is considered as the end user of the envisioned tools, therefore has to express the closed-loop performance specifications in terms of H∞/H2 norms that are to be minimized or to be constrained. Apart from being optimal with respect to the design specifications, additional attractive capabilities of this family of techniques are the ability of guaranteeing closed-loop stability and the explicit handling of uncertainty to design robust control algorithms. Additionally, a major benefit from a mathematical point of view is the ability of rendering the problem convex by imposing sufficient conditions that are only slightly conservative for most practical control problems.Although the above techniques have been thoroughly studied over the past decades, they seem not to get adopted by industry. An important reason for this is the lack of a systematic and accessible approach to apply them. Indeed, intuitive specifications usually lead to so-called non-standard problems (e.g. including unstable or improper weighting filters, pole region constraints, order reductions, ...) for which existing software tools are scarce. The few existing ones are usually not user-friendly and still expect a thorough insight in the underlying mathematics from the control engineer. Moreover, most of them only tackle a specific subproblem (since the techniques are developed as such in literature). The main goals of this research are therefore:(1) combining these solution methods as far as they are compatible;(2) wrapping them into an intuitive interface shielding the end user as much as possible from the mathematical core;(3) demonstrating the industrial relevance of this systematic framework by validation on experimental and industrial test cases.
|
|---|
| Qualifiers | - automation - control engineering - robotics - |
|---|
| Personal | Pipeleers Goele, Swevers Jan, Jacobs Laurens |
|---|
| Collaborations | |
|---|
