Implicit IDA-PBC Design and Implementation for a Portal Crane System

dc.contributor.advisorVillota Cerna, Elizabeth Roxana
dc.contributor.advisorCieza Aguirre, Oscar B.
dc.contributor.advisorReger, Johann
dc.contributor.authorVidal Sandoval, Jesus Enriquees_ES
dc.date.EmbargoEnd2020-01-01
dc.date.accessioned2019-11-12T16:31:04Zes_ES
dc.date.available2019-11-12T16:31:04Zes_ES
dc.date.created2019es_ES
dc.date.issued2019-11-12es_ES
dc.description.abstractInterconnection and damping assignment passivity-based control (IDA-PBC) is a wellknown technique which regulates the behavior of nonlinear systems, assigning a target port-Hamiltonian (pH) structure to the closed-loop. In underactuated mechanical systems (UMSs) its application requires the satisfaction of matching conditions, which in many cases demands to solve partial differential equations (PDEs). Only recently, the IDA-PBC has been extended to UMSs modeled implicitly, where the system dynamics in pH representation are described by a set of differential-algebraic equations (DAEs). In some system classes this implicit approach allows to circumvent the PDE problem and also to design an output-feedback law. The present thesis deals with the design and implementation of the total energy shaping implicit IDA-PBC on a portal crane system located at the laboratory of the Control Engineering Group at TU-Ilmenau. The implicit controller is additionally compared with a simplified (explicit) IDA-PBC [1]. This algorithm shapes the total energy and avoids the PDE problem. However, this thesis reveales a significant implementation flaw in the algorithm, which then could be solved.es_ES
dc.description.abstractInterconnection and damping assignment passivity-based control (IDA-PBC) ist eine wohlbekannte Methode zur Regelung von nichtlinearen Systemen, die im geschlossenen Regelkreis eine gewünschte Port-Hamiltonian-Struktur (pH) haben. Die Anwendung auf unteraktuierte mechanische Systeme (UMS) erfordert die Erfüllung von sogenannten Matching Conditions, die meistens die Lösung partieller Differentialgleichungen (PDE) benötigt. Erst kürzlich wurde die IDA-PBC auf implizit modellierte UMS erweitert, bei denen die Systemdynamik in pH-Darstellungen durch Differentialalgebraische Gleichungen (DAE) beschrieben wird. Dieser implizite Ansatz ermöglicht bei einigen Systemklassen, das PDE-Problem zu umgehen und auch eine Ausgangsrückführung zu entwerfen. Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf und der Implementierung des impliziten IDA-PBC zur Gesamtenergievorgabe auf einem Portalkransystem im Labor des Fachgebiets Regelungstechnik der TU-Ilmenau. Der implizite Regler wird mit einem vereinfachten (expliziten) IDA-PBC verglichen [1]. Dieser Algorithmus gibt ebenso die Gesamtenergie vor und vermeidet das PDE-Problem. In der Masterarbeit wird in diesem Algorithmus ein wesentlicher Implementierungsfehler offengelegt und behoben.es_ES
dc.description.uriTesises_ES
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12404/15353
dc.language.isoenges_ES
dc.publisherPontificia Universidad Católica del Perúes_ES
dc.publisher.countryPEes_ES
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccesses_ES
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5/pe/*
dc.subjectControladores--Implementaciónes_ES
dc.subjectSistemas no lineales--Controles_ES
dc.subjectSistemas mecánicos subactuadoses_ES
dc.subjectControl basado en pasividades_ES
dc.subject.ocdehttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.00.00es_ES
dc.titleImplicit IDA-PBC Design and Implementation for a Portal Crane Systemes_ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesises_ES
renati.advisor.dni10686413
renati.discipline713167es_ES
renati.levelhttps://purl.org/pe-repo/renati/level#maestroes_ES
renati.typehttps://purl.org/pe-repo/renati/type#tesises_ES
thesis.degree.disciplineIngeniería Mecatrónicaes_ES
thesis.degree.grantorPontificia Universidad Católica del Perú. Escuela de Posgradoes_ES
thesis.degree.levelMaestríaes_ES
thesis.degree.nameMaestro en Ingeniería Mecatrónicaes_ES

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
VIDAL_SANDOVAL_JESUS_ENRIQUE_IMPLICIT_IDA_PBC_DESIGN.pdf
Size:
3.83 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
texto completo

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.61 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: