Analysis of motion separation by control for two identical pendulums

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The paper studies the possibility of separating the motions of two identical dynamic systems using a single scalar action generated by a feedback mechanism. Such a problem may arise with underactuated control of oscillatory mechanical systems, with selective control of individual molecule systems, etc. A typical case is studied when separation must be performed based on the energy level of subsystems. To solve the problem, it is proposed to synthesize feedback control. The control algorithm is based on the speed gradient method extended to account for constraints. To design control under constraints the inner penalty function is used. Its operability in this case follows from the invariance of the subsystem energies in the absence of control. It is shown that even a small difference in the initial states of the controlled systems allows the required separation to be achieved, and the result depends weakly on significant changes in the parameters of the controlled system and on the presence of disturbances. Finally, the result depends weakly on the parameters of the controller (gain gamma) and the strength of the penalty alpha.

Sobre autores

Bashar Suliman

Aleppo University, Syria, Saint Petersburg State University

Autor responsável pela correspondência
Email: st102994@student.spbu.ru
Russia

Alexander Fradkov

Institute for Problems in Mechanical Engineering RAS, Saint Petersburg State University

Email: fradkov@mail.ru
Russia

Bibliografia

  1. 1. АНДРИЕВСКИЙ Б.Р., ФРАДКОВ А.Л. Метод скоростногоградиента и его приложения // Автоматика и телемехани-ка. — 2021. — №9. — С. 3–72; Autom. Remote Control. —2021. — Vol. 82, No. 9. — P. 1463–1518.
  2. 2. АНАНЬЕВСКИЙ М.С. Селективное управление наблюдае-мыми в ансамбле квантовомеханических молекулярных си-стем // Автоматика и телемеханика. — 2007. — №8. —С. 32–43; Autom. Remote Control. — 2007. — Vol. 68, No. 8. —P. 1322–1332.
  3. 3. ФРАДКОВ А.Л. Схема скоростного градиента и ее при-менение в задачах адаптивного управления // Автоматикаи телемеханика. — 1979. — №9. — С. 90–101; Autom. RemoteControl. — 1980. — Vol. 40, No. 9. — P. 1333–1342.
  4. 4. ФРАДКОВ А.Л. Адаптивное управление в сложных систе-мах. — М.: Наука, 1990. — 296 с.
  5. 5. ANANYEVSKII M.S., FRADKOV A.L., NIJMEIJER H.Control of Mechanical Systems with Constraints: TwoPendulums Case Study // Proc. 17th IFAC World Congress. —Seoul, 2008. — P. 7690–7694.
  6. 6. ANANYEVSKII M.S., FRADKOV A.L., NIJMEIJER H.Swinging control of two-pendulum system under energyconstraints // Dynamics and Control of Hybrid MechanicalSystems / Ed. by G. Leonov, H. Nijmeijer, A. Pogromsky,A. Fradkov. — Singapore: World Scientific, 2010. — P. 167–180.
  7. 7. FIACCO A.V., MCCORMICK G.P. Nonlinear Programming:Sequential Unconstrained Minimization Techniques. — SIAM,1990. — 210 p.
  8. 8. FRADKOV A.L. Cybernetical physics. — Berlin, Heidelberg:Springer-Verlag, 2007. — 241 p.
  9. 9. FRADKOV A.L., MIROSHNIK I.V., NIKIFOROV V.O.Nonlinear and adaptive control of complex systems. —Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1999. — 500 p.
  10. 10. FRADKOV A.L., POGROMSKY A.YU. Introduction toControl of Oscillations and Chaos. — Singapore: WorldScientific, 1998. — 320 p.
  11. 11. KHALIL H.K. Nonlinear systems. — Upper Saddle River:Prentice-Hall, 2002. — 750 p.
  12. 12. NIJMEIJER H., VAN DER SCHAFT A.J. Nonlinear dynamicalcontrol systems. — New York: Springer-Verlag, 1990. — 467 p.
  13. 13. POGROMSKY A.YU., BELYKH V.N., NIJMEIJER H. A studyof controlled synchronization of Huijgens’ pendula // Groupcoordination and cooperative control / Ed. by K.Y. Pettersen,J.T. Gravdahl, H. Nijmeijer. — Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2006. — Vol. 336. — P. 205–216.
  14. 14. TOMCHINA O.P., TOMCHIN D.A., FRADKOV A.L. Speed-gradient control of passing through resonance in one-and two-dimensional motion // 16th IFAC World Congress Autom.Control. — June 2005. — 6 p.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML


Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição–NãoComercial 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».