Experimental validation of a continuous time MCSI algorithm with bounded adaptive gains

dc.contributor.authorMontanaro, Umberto
dc.contributor.authorCosta Castelló, Ramon
dc.contributor.authorOlm, Josep M.
dc.contributor.authorLarco Barros, Ciro Mauricio
dc.date.accessioned2020-05-08T03:52:52Z
dc.date.available2020-05-08T03:52:52Z
dc.date.issued2019
dc.descriptionLos algoritmos de control adaptativo de referencia del modelo del Instituto Franklin con una síntesis mínima del controlador han demostrado ser una solución eficaz para dominar el comportamiento de los sistemas lineales sujetos a parámetros desconocidos o variables en el tiempo, dinámicas no modificadas y perturbaciones. Sin embargo, un inconveniente importante de la técnica es que las ganancias de control adaptativo pueden exhibir un comportamiento ilimitado cuando se enfrentan a perturbaciones limitadas. Recientemente, se propuso un algoritmo de síntesis de controlador mínimo con una parte integral y estrategias de proyección de parámetros o de modificación σ para garantizar la delimitación de las ganancias adaptativas. En este artículo, estos controladores se validan experimentalmente por primera vez mediante el uso de un sistema electromecánico sujeto a perturbaciones significativas e incertidumbre paramétricas. Los resultados experimentales confirman la efectividad de los métodos de síntesis de controlador mínima modificada para mantener las ganancias de control adaptativo limitadas al tiempo que proporcionan, al mismo tiempo, un rendimiento similar al del algoritmo original. Los algoritmos de control adaptativo de referencia del Modelo del Instituto Franklin con síntesis de controlador mínima tienen demostrado ser una solución efectiva para domesticar el comportamiento de sistemas lineales sujetos a parámetros desconocidos o variables en el tiempo, dinámicas y perturbaciones no modeladas. Sin embargo, un inconveniente importante de la técnica es que las ganancias de control adaptativo pueden exhibir un comportamiento ilimitado cuando se enfrentan a perturbaciones limitadas. Recientemente, se propuso un algoritmo de síntesis de controlador mínimo con una parte integral y estrategias de proyección de parámetros o de modificación σ para garantizar la delimitación de las ganancias adaptativas. En este artículo, estos controladores se validan experimentalmente por primera vez mediante el uso de un sistema electromecánico sujeto a perturbaciones significativas e incertidumbre paramétricas. Los resultados experimentales confirman la efectividad de los métodos de síntesis de controlador mínimos modificados para mantener limitadas las ganancias de control adaptativo al tiempo que proporcionan, al mismo tiempo, un rendimiento similar al del algoritmo original
dc.description.abstractThe Franklin Institute Model reference adaptive control algorithms with minimal controller synthesis have proven to be an effective solution to tame the behaviour of linear systems subject to unknown or time-varying parameters, unmodelled dynamics and disturbances. However, a major drawback of the technique is that the adaptive control gains might exhibit an unbounded behaviour when facing bounded disturbances. Recently, a minimal controller synthesis algorithm with an integral part and either parameter projection or σ-modification strategies was proposed to guarantee boundedness of the adaptive gains. In this article, these controllers are experimentally validated for the first time by using an electro-mechanical system subject to significant rapidly varying disturbances and parametric uncertainty. Experimental results confirm the effectiveness of the modified minimal controller synthesis methods to keep the adaptive control gains bounded while providing, at the same time, tracking performances similar to that of the original algorithm.
dc.identifier.doi10.1016/j.jfranklin.2019.03.012
dc.identifier.issn0016-0032
dc.identifier.urihttps://www.scopus.com/inward/record.uri?partnerID=HzOxMe3b&scp=85067445410&origin=inward
dc.language.isoes_ES
dc.sourceJournal of the Franklin Institute
dc.subjectAcademic disciplines
dc.subjectAdaptive control
dc.subjectControl engineering
dc.subjectControl theory
dc.subjectCybernetics
dc.subjectMusic
dc.subjectSynthesizer
dc.subjectSystems science
dc.titleExperimental validation of a continuous time MCSI algorithm with bounded adaptive gains
dc.typeARTÍCULO
dc.ucuenca.afiliacionMontanaro, U., University of Surrey, Surrey, Reino unido
dc.ucuenca.afiliacionCosta, R., Universitat Politécnica de Catalunya (UPC), Barcelona, España
dc.ucuenca.afiliacionOlm, J., Universitat Politécnica de Catalunya (UPC), Barcelona, España
dc.ucuenca.afiliacionLarco, C., Universidad de Cuenca, Facultad de Ingeniería, Cuenca, Ecuador
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiamplio2. Ingeniería y Tecnología
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatidetallado2.11.2 Otras Ingenierias y Tecnologías
dc.ucuenca.areaconocimientofrascatiespecifico2.11 Otras Ingenierias y Tecnologías
dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio06 - Información y Comunicación (TIC)
dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado0613 - Software y Desarrollo y Análisis de Aplicativos
dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico061 - Información y Comunicación (TIC)
dc.ucuenca.correspondenciaMontanaro, Umberto, u.montanaro@surrey.ac.uk
dc.ucuenca.cuartilQ1
dc.ucuenca.embargoend2050-05-07
dc.ucuenca.embargointerno2050-05-07
dc.ucuenca.factorimpacto1.288
dc.ucuenca.idautorSgrp-2916-1
dc.ucuenca.idautor0000-0003-2553-5901
dc.ucuenca.idautor0000-0003-4925-9251
dc.ucuenca.idautor0102117082
dc.ucuenca.indicebibliograficoSCOPUS
dc.ucuenca.numerocitaciones0
dc.ucuenca.urifuentehttps://www.journals.elsevier.com/journal-of-the-franklin-institute
dc.ucuenca.versionVersión publicada
dc.ucuenca.volumenVolumen 356, número 12

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
documento.pdf
Size:
1.54 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
document

Collections