Flachheitsbasierte Folgeregelung des Labormodells Ball on the Wheel

Stefan Fuchshumer; Kurt Schlacher; Gernot Grabmair; Klaus Straka

doi:10.1007/BF03055391

Flachheitsbasierte Folgeregelung des Labormodells Ball on the Wheel

Translated title of the contribution: Flatness Based Trajectory Tracking Control of the System Ball on the Wheel

Stefan Fuchshumer
, Kurt Schlacher
, Gernot Grabmair
, Klaus Straka

Institute of Control Systems

Research output: Contribution to journal › Article › peer-review

Abstract

By virtue of the structural property of differential flatness, which allows for a finite, complete and free differential parametrization of a flat system by means of the so-called flat output, the trajectory tracking problem can be solved in systematic way by invoking modern control theory. This paper is concerned with the flatness based trajectory tracking control of the unstable, underactuated, nonlinear mechanical system Ball on the Wheel. This system exhibiting a flat output with a clear physical interpretation was designed as an experimental setup for illustrating the potential of nonlinear control theory accompanying research and education

Translated title of the contribution	Flatness Based Trajectory Tracking Control of the System Ball on the Wheel
Original language	German (Austria)
Pages (from-to)	301-306
Number of pages	6
Journal	e&i Elektrotechnik und Informationstechnik
Volume	121
Issue number	9
DOIs	https://doi.org/10.1007/BF03055391
Publication status	Published - Sept 2004

Fields of science

101028 Mathematical modelling
202 Electrical Engineering, Electronics, Information Engineering
202003 Automation
202017 Embedded systems
202027 Mechatronics
202034 Control engineering
203015 Mechatronics

Access to Document

10.1007/BF03055391

Cite this

@article{f5d9c10493434d4082ab4bbf2d923239,

title = "Flachheitsbasierte Folgeregelung des Labormodells Ball on the Wheel",

abstract = "F{\"u}r dynamische Systeme, welche die Struktureigenschaft der differenziellen Flachheit zeigen und damit eine finite, vollst{\"a}ndige und freie differentielle Parametrierung durch den so genannten flachen Ausgang erlauben, bietet die moderne Regelungstheorie einen systematischen Zugang zur L{\"o}sung des Trajektorienfolgeregelungs-Problems. Dieser Beitrag ist der flachheitsbasierten Folgeregelung des instabilen, unteraktuierten, nichtlinearen mechanischen Systems Ball on the Wheel gewidmet. Dieses System, dessen flacher Ausgang mit einer klaren physikalischen Interpretation behaftet ist, wurde als Laborexperiment zur Illustration der M{\"o}glichkeiten nchtlinearer Regelungstheorie, die Forschung und Lehre begleitend, konzipiert.",

author = "Stefan Fuchshumer and Kurt Schlacher and Gernot Grabmair and Klaus Straka",

year = "2004",

month = sep,

doi = "10.1007/BF03055391",

language = "Deutsch ({\"O}sterreich)",

volume = "121",

pages = "301--306",

journal = "e\&i Elektrotechnik und Informationstechnik",

issn = "0932-383X",

publisher = "Springer",

number = "9",

}

TY - JOUR

T1 - Flachheitsbasierte Folgeregelung des Labormodells Ball on the Wheel

AU - Fuchshumer, Stefan

AU - Schlacher, Kurt

AU - Grabmair, Gernot

AU - Straka, Klaus

PY - 2004/9

Y1 - 2004/9

N2 - Für dynamische Systeme, welche die Struktureigenschaft der differenziellen Flachheit zeigen und damit eine finite, vollständige und freie differentielle Parametrierung durch den so genannten flachen Ausgang erlauben, bietet die moderne Regelungstheorie einen systematischen Zugang zur Lösung des Trajektorienfolgeregelungs-Problems. Dieser Beitrag ist der flachheitsbasierten Folgeregelung des instabilen, unteraktuierten, nichtlinearen mechanischen Systems Ball on the Wheel gewidmet. Dieses System, dessen flacher Ausgang mit einer klaren physikalischen Interpretation behaftet ist, wurde als Laborexperiment zur Illustration der Möglichkeiten nchtlinearer Regelungstheorie, die Forschung und Lehre begleitend, konzipiert.

AB - Für dynamische Systeme, welche die Struktureigenschaft der differenziellen Flachheit zeigen und damit eine finite, vollständige und freie differentielle Parametrierung durch den so genannten flachen Ausgang erlauben, bietet die moderne Regelungstheorie einen systematischen Zugang zur Lösung des Trajektorienfolgeregelungs-Problems. Dieser Beitrag ist der flachheitsbasierten Folgeregelung des instabilen, unteraktuierten, nichtlinearen mechanischen Systems Ball on the Wheel gewidmet. Dieses System, dessen flacher Ausgang mit einer klaren physikalischen Interpretation behaftet ist, wurde als Laborexperiment zur Illustration der Möglichkeiten nchtlinearer Regelungstheorie, die Forschung und Lehre begleitend, konzipiert.

UR - http://regpro.mechatronik.uni-linz.ac.at

U2 - 10.1007/BF03055391

DO - 10.1007/BF03055391

M3 - Artikel

SN - 0932-383X

VL - 121

SP - 301

EP - 306

JO - e&i Elektrotechnik und Informationstechnik

JF - e&i Elektrotechnik und Informationstechnik

IS - 9

ER -

Flachheitsbasierte Folgeregelung des Labormodells Ball on the Wheel

Abstract

Fields of science

Access to Document

Other files and links

Cite this