Többszenzoros rendszer dinamikájának kísérleti vizsgálata

Experimental investigation of the dynamics of a multisensory system

Authors

  • Balázs ENDRÉSZ Műszaki Mechanikai Tanszék, Gépészmérnöki Kar, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Magyarország, Budapest H-1521
  • Gábor STÉPÁN Műszaki Mechanikai Tanszék, Gépészmérnöki Kar, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Magyarország, Budapest H-1521

Keywords:

digital sampling, state estimation, sensorfusion, stability, dynamics/mintavételezés, állapotbecslés, szenzorfúzió, stabilitás, dinamika

Abstract

Intelligent machines and autonomous systems, such as robots and self-driving vehicles, have now reached a level of development where they can leave the laboratory, transitioning from a well-controlled setting into a continuously changing and uncertain environment. Consequently, a fundamental prerequisite for successful operation is that our robots are capable of acquiring information through multiple sensors, thereby compensating for the emerging uncertainties. The process of performing state estimation by combining signals from multiple sensors of different modalities is known as sensor fusion. In this study, the impact of components with different sampling times on the control system is demonstrated through a classical control problem, the Furuta pendulum.

Kivonat

Az intelligens gépek és autonóm rendszerek, mint robotok vagy önvezető járművek a mai napra már elérték azt a fejlettségi szintet, hogy elhagyhatják a laboratóriumi környezetet, ezzel pedig egy jól ellenőrzött környezet helyett egy folyamatosan változó, bizonytalan környezetbe kerülnek. A sikeres működés alapfeltételévé vált, hogy több érzékelő segítségével is képesek legyenek robotjaink információhoz jutni, ezzel ellensúlyozva a fellépő bizonytalanságot. A folyamatot, amely során több, eltérő érzékelőből származó jelek kombinálásával hajtjuk végre az állapotbecslést, szenzorfúziónak nevezzük. A dolgozatban eltérő mintavételezési idővel rendelkező tagok szabályozásra gyakorolt hatása kerül bemutatásra egy klasszikus szabályozási feladaton, a Furuta-inga példáján keresztül.

References

Assländer L. Analysis of the visual contribution to human reactive balancing. Dissz. Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, 2015

Liggins II M., Hall D., Llinas J. Handbook of multisensor data fusion: theory and practice, CRC press, 2017.

Orosz G., Molnár T. G. Dynamics and control of connected vehicles, Springer Nature, 2025.

Vizi M. B., Stepan G. Digital stability of the Furuta pendulum based on angle detection. Journal of Vibration and Control. SAGE Publications Sage UK: London, England, 2024, 30(3-4), 588–597.

Vizi M. B. Balancing in Cyclic and Nonholonomic Systems. Dissz. Budapest University of Technology és Economics (Hungary), 2024

Gyebrószki G., Csernák G. The hybrid micro-chaos map: digitally controlled inverted pendulum with dry friction. Periodica Polytechnica Mechanical Engineering, 2019, 63(2), 148–155.

Haller G., Stépán G. Micro-chaos in digital control. Journal of Nonlinear Science. Springer, 1996, 6(5), 415–448.

Downloads

Published

2026-04-21