Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Erschienen in:
Kinematic and Workspace-Based Synthesis of a 2-DOF Mechanism for Haptic Applications Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

A Robust Control Scheme Against Some Parametric Uncertainties for the NXT Ballbot

verfasst von : R. A. García-García, M. Arias-Montiel

Erschienen in: Multibody Mechatronic Systems

Verlag: Springer International Publishing

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

In this work a Linear Matrix Inequalities (LMIs) approach to provide robustness to an optimal control scheme for the NXT ballbot is proposed. The mathematical model of the system is obtained taking into account the actuators dynamics and in this overall model uncertain parameters appear. These uncertainties can affect (in a negative form) the control algorithm performance, so we define a polytopic model considering some parameters vary within some bounded sets. This polytopic model is used to synthesize a robust control scheme against parameters variation using LMIs. Numerical results show a significant improvement in the closed loop system in comparison with a classic Linear Quadratic Regulator (LQR) control. Finally, some experimental results are presented to show the viability of implementing the control strategy proposed.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Vorheriges Kapitel Design of Electronic Control Board to Obtain the Photovoltaic Module Power Voltage Curve as Temperature Function
Nächstes Kapitel Fuzzy Logic Control on FPGA Using LabVIEW
Literatur
1.
2.
Asgari P, Zarafshan P, Moosavian SAA (2013) Dynamics modelling and stable motion control of a ballbot equipped with a manipulator. In: Proceedings of the 2013 international conference on robotics and mechatronics, pp. 259−264
3.
Fankhauser P, Gwerder C (2010) Modeling and control of a ballbot. Bachelor Thesis, Autonomous Systems Lab, Swiss Federal Institute of Technology Zurich
4.
Fong J, Uppill S (2009) Design and build a ballbot, Bachelor Thesis, Faculty of Engineering, Computer and Mathematical Sciences, University of Adelaide
5.
Mampetta A (2006) Automatic transition of ballbot from statically stable state to dynamically stable state. Master’s Thesis, Robotics Institute, Carnegie Mellon University
6.
Nagarajan U, Kantor G, Hollis R (2013) The ballbot: an omnidirectional balancing mobile robot. Int J Robot Res 1−14. Published online 13 November 2013
7.
Skrabel C (2013) Mechanical design of a ballbot platform, Bachelor Thesis, Autonomous Systems Lab, Swiss Federal Institute of Technology Zurich)
8.
Prieto S, Navarro T, Plaza M, Polo O (2012) A monoball robot based on lego mindstorm. IEEE Control Syst 32(2):71−83CrossRef
9.
Yamamoto Y (2009) NXT ballbot model-based design—control of self-balancing robot on a ball, built with Lego Mindstorm NXT, 1st edn. Cynernet Systems CO., LTD
10.
Bradley P, De la Puente J, Zamorano J, Brosnan D (2012) A platform for real-time control education with lego mindstorms. In: Proceedings of the 9th IFAC symposium advances in control education, pp. 112–117
11.
Kim Y (2011) Control systems lab using a lego mindstorms nxt motor system. IEEE Trans Educ 54(3):452−461CrossRef
12.
Pinto M, Moreira AP, Matos A (2012) Localization of mobile robots using an extended Kalman filter in a lego nxt. IEEE Trans Educ 55(1):135−144CrossRef
13.
Pinto-Salamanca ML, Bermúdez-Bohórquez GR (2007) Parameters determination of a mobil robot of lego minstorms. Ingeniería Investigación y Desarrollo 5(2):7−13
14.
15.
Vukic Z, Kuljaca L, Donlagic D, Tesnjak S (2003) Nonlinear control systems. Marcel Dekker Inc, BaselCrossRef
16.
Boyd S, El Ghaoui L, Feron E, Balakrishnan V (1994) Linear matrix inequalities in system anc control theory. Society for Industrial and Applied Mathematics SIAM, PhiladelphiaCrossRef
17.
Ostertag E (2011) Mono and multivariable control and estimation—linear, quadratic and LMI methods. Springer, BerlinCrossRefMATH
18.
Olalla C, Leyva R, El-Aroudi A, y Queinnec I (2009) Robust LQR control for PWM converters: an LMI approach. IEEE Trans Indus Electron 56(7):2548−2558CrossRef
19.
Erkus B, Lee YJ (2004) Linear matrix inequalities and MATLAB LMI toolbox. University of Southern California Group Meeting Report, Los Angeles
Metadaten
Titel
A Robust Control Scheme Against Some Parametric Uncertainties for the NXT Ballbot
verfasst von
R. A. García-García
M. Arias-Montiel
Copyright-Jahr
2015
Buch
Multibody Mechatronic Systems

Print ISBN: 978-3-319-09857-9

Electronic ISBN: 978-3-319-09858-6

Copyright-Jahr: 2015

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-09858-6_24

Neuer Inhalt

    Bildnachweise