scholarly journals Centroid variability model–based control of HITUWV for automatic underwater welding with enhanced stability and accuracy

2019 ◽  
Vol 11 (11) ◽  
pp. 168781401989021
Author(s):  
Yang Luo ◽  
Jianguo Tao ◽  
Zhuang Hao ◽  
Hao Sun ◽  
Zhandong Li ◽  
...  
Keyword(s):  
High Stability ◽  
Automatic Welding ◽  
Proportional Integral Derivative ◽  
Proportional Integral Derivative Controller ◽  
Underwater Welding ◽  
Proportional Integral ◽  
Model Based ◽  
Institute Of Technology ◽  
Stability And Accuracy ◽  
Variability Model

This article presents a centroid variability model–based controller of HITUWV (Underwater Welding Vehicle by Harbin Institute of Technology), an underwater welding vehicle, for automatic welding with high stability and accuracy. First, an accurate centroid variability model, which considers the coefficient changes of the HITUWV caused by the movements of a 3-degree-of-freedom manipulator, is presented to perform the dynamic characteristics of the HITUWV precisely. Second, a centroid variability model–based adaptive sliding model controller is developed for the HITUWV to complete centroid variability compensation. Experimental results indicate that the proposed centroid variability model–based adaptive sliding model controller demonstrates better performances in stability and accuracy than the conventional proportional–integral–derivative controller and the model-based proportional–integral–derivative controller. As a result, the centroid variability model–based adaptive sliding model controller holds great practicality and utility on the control of underwater operation with high stability and accuracy.

Performance Evaluation of Two Published Closed-loop Control Systems Using Bispectral Index Monitoring

2004 ◽  
Vol 100 (3) ◽  
pp. 640-647 ◽  
Author(s):  
Michel M. R. F. Struys ◽  
Tom De Smet ◽  
Scott Greenwald ◽  
Anthony R. Absalom ◽  
Servaas Bingé ◽  
...  
Keyword(s):  
Control Systems ◽  
Prediction Error ◽  
Closed Loop ◽  
Closed Loop Control ◽  
Proportional Integral Derivative ◽  
Loop Control ◽  
Proportional Integral Derivative Controller ◽  
Proportional Integral ◽  
Model Based ◽  
Site Control

Background Although automated closed-loop control systems may improve quality of care, their safety must be proved under extreme control conditions. This study describes a simulation methodology to test automated controllers and its application in a comparison of two published controllers for Bispectral Index (BIS)-guided propofol administration. Methods A patient simulator was developed to compare controllers. Using input scripts to dictate patient characteristics, target BIS values, and the time course of surgical events, the simulator continuously monitors the infusion pump under control and generates BIS values as a composite of modeled response to drug, perceived stimulation, and random noise. The simulator formats the output stream of BIS data as input to the controller under test to emulate the serial output of the actual BIS monitor. A published model-based controller and a classic proportional integral derivative controller were compared when using the BIS value as a controlled variable. Each controller was tested using a set of 10 virtual patients undergoing a fixed surgical profile that was repeated with BIS targets set at 30, 50, and 70. Controller performance was assessed using median (absolute) prediction error, divergence, wobble, and percentage time within BIS target range metrics. Results The median prediction error was significantly smaller for the proportional integral derivative controller than for the model-based controller. The median absolute prediction error was smaller for the model-based controller than for the proportional integral derivative controller for each BIS target, reaching statistical significance for targets 30 and 50. Conclusions When simulating closed-loop control of BIS using propofol, the use of a patient-individualized, model-based adaptive closed-loop system with effect site control resulted in better control of BIS compared with a standard proportional integral derivative controller with plasma site control. Even under extreme conditions, the modeled-based controller exhibited no behavioral problems.

PERANCANGAN UJI SIRIP ROKET BAGIAN AILERON DENGAN MENGGUNAKAN KONTROL PID

2018 ◽  
Vol 14 (1) ◽  
pp. 1-11
Author(s):  
Galih Irfan Firdaus
Keyword(s):  
Proportional Integral Derivative ◽  
Accelerometer Sensor ◽  
Proportional Integral Derivative Controller ◽  
Proportional Integral

Roket merupakan sebuah peluru kendali atau suatu kendaraan terbang yang mendapatkan dorongan melalui reaksi roket secara cepat dengan bahan fluida dari keluaran mesin roket. Sistem Kendali Sirip Roket berbasis Mikrokontroller ATmega8 berguna untuk mengendalikan sirip roket khususnya bagian aileron.  Dibutuhkan komponen – komponen pendukung berupa Sensor Accelerometer, Sensor Gyroscope, ATmega8 dan Motor Servo. Alat pengendali sirip roket ini dapat digunakan untuk mengendalikan sirip roket bagian aileron pada saat posisi roket tidak stabil atau terjadi gerakan naik turun pada saat setelah diluncurkan, sehingga dapat menghasilkan penerbangan yang maksimal dalam mencapai sasaran.Perancangan yang  digunakan adalah jenis pengendalian dengan kontrol PID. PID (Proportional Integral Derivative controller) merupakan kontroller untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik pada sistem tesebut. Pengontrol PID adalah pengontrol konvensional yang banyak dipakai dalam dunia industri. Karakteristik pengontrol PID sangat dipengaruhi oleh kontribusi besar dari ketiga parameter P, I dan D. Pemilihan konstanta Kp, Ki dan Kd akan mengakibatkan penonjolan sifat dari masing-masing elemen. Dalam perancangan sebuah sistem kendali menggunakan kontroller PID pada motor servo yang diharapkan mampu menggerakkan sirip naik dan sirip turun pada roket sehingga mampu menjaga kestabilan roket saat diluncurkan. Prosentase error pada proyek akhir ini adalah 0,5 %.Roket merupakan sebuah peluru kendali atau suatu kendaraan terbang yang mendapatkan dorongan melalui reaksi roket secara cepat dengan bahan fluida dari keluaran mesin roket. Sistem Kendali Sirip Roket berbasis Mikrokontroller ATmega8 berguna untuk mengendalikan sirip roket khususnya bagian aileron.  Dibutuhkan komponen – komponen pendukung berupa Sensor Accelerometer, Sensor Gyroscope, ATmega8 dan Motor Servo. Alat pengendali sirip roket ini dapat digunakan untuk mengendalikan sirip roket bagian aileron pada saat posisi roket tidak stabil atau terjadi gerakan naik turun pada saat setelah diluncurkan, sehingga dapat menghasilkan penerbangan yang maksimal dalam mencapai sasaran.Perancangan yang  digunakan adalah jenis pengendalian dengan kontrol PID. PID (Proportional Integral Derivative controller) merupakan kontroller untuk menentukan presisi suatu sistem instrumentasi dengan karakteristik adanya umpan balik pada sistem tesebut. Pengontrol PID adalah pengontrol konvensional yang banyak dipakai dalam dunia industri. Karakteristik pengontrol PID sangat dipengaruhi oleh kontribusi besar dari ketiga parameter P, I dan D. Pemilihan konstanta Kp, Ki dan Kd akan mengakibatkan penonjolan sifat dari masing-masing elemen. Dalam perancangan sebuah sistem kendali menggunakan kontroller PID pada motor servo yang diharapkan mampu menggerakkan sirip naik dan sirip turun pada roket sehingga mampu menjaga kestabilan roket saat diluncurkan. Prosentase error pada proyek akhir ini adalah 0,5 %.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document