Furuta-inga tervezése képfeldolgozást megvalósító szabályozáshoz
Design of a Furuta pendulum for visual control
Keywords:
design, parameter identification, rotary inverted pendulum, control, balancing, /, tervezés, paraméter-identifikáció, Furuta-inga, szabályozás, egyensúlyozásAbstract
The Furuta-pendulum is a nonlinear, underactuated system, which, due to its simple structure, is a popular choice for experiments with various control methods. In this paper, the design and mechanical parameter identification of a structure capable of guiding the camera cable placed on top of the pendulum rod is presented. The parameters determined by pendulum experiment can then be used to calculate the critical time of the pendulum, which limits the execution time of the image processing algorithms.
Kivonat
A Furuta-inga egy nemlineáris, alulaktuált rendszer, amelyet előszeretettel alkalmaznak különböző irányítási eljárások kísérleteihez. Munkánk során egy olyan konstrukció kialakítására és mechanikai paraméter-identifikációjára kerül sor, amely képes az inga rúdjának tetejére helyezett kamera kábelének elvezetésére. A lengetési kísérlet által meghatározott paramétereket ezt követően fel lehet használni az inga kritikus időkésének számítására, amely korlátot szab a képfeldolgozási algoritmusok végrehajtási idejének.
References
Guskiewicz, K. M., Perrin, D. H., Research and clinical applications of assessing balance. Journal of Sport Rehabilitation, Human Kinetics Publishers, 1996, 5(1), 45-63.
Furuta, K., Yamakita, M., Kobayashi, S., Swing-up control of inverted pendulum using pseudo-state feedback, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, SAGE Publications, 1992, 206(4), 263-269.
Vizi, M. B., Stepan, G., Digital stability of the Furuta pendulum based on angle detection, Journal of Vibration and Control, 2024, 30(3-4), 588-597.
Al-Asadi, M. M., Duffy, A. P., Hodge, K. G., Willis, A. J., Twisted pair cable design analysis and simulation, In 49th IWCS conference, Atlantic City, NJ, USA, 2000, 13-16.
Csernák, G., Stépán, G., Rezgéstan, Akadémia Kiadó, 2019.
Liang, J. W., Feeny, B. F., Identifying Coulomb and viscous friction from free-vibration decrements. Nonlinear Dynamics, Springer Nature , 1998, 16, 337-347.
Boussaada, I., Niculescu, S. I., Trabelsi, K., Towards a decay rate assignment based design for time-delay systems with multiple spectral values. In 23rd International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 2018., 864–871.
Boussaada, I., Tliba, S., Niculescu, S. I., Ünal, H. U., Vyhlídal, T., Further remarks on the effect of multiple spectral values on the dynamics of time-delay systems. Application to the control of a mechanical system. Linear Algebra and its Applications, Elsevier , 2018, 542, 589-604.
