NON-LINEAR BACKSTEPPING CONTROL FOR AN INERTIA WHEEL PENDULUM

Abstract

This article describes the non-linear backstepping control algorithm used to stabilize the inverted pendulum IWP (Inertia Wheel Pendulum). The analysed object is a construction mounted on two wheels with an electric motor accelerating the flywheel. This is the non-linear system with two degrees of freedom (the angle of inclination and rotation of the wheel) and one actuator (torque on the motor shaft). The vertical position is the unstable operating point. The Lyapunov stability theory allowed to formulate the control law analyticity. The result is compared with the linear-quadratic control LQR (Linear Quadratic Regulator). The simulation tests showed differences of both algorithms and benefits of using backstepping.<br/><br/>

Authors and Affiliations

Adam Owczarkowski, Jarosław Gośliński, Roman Regulski, Piotr Owczarek, Paweł Bachman

Keywords

Related Articles

PORÓWNANIE WSKAŹNIKÓW I WŁAŚCIWOŚCI NIEZAWODNOŚCIOWYCH PRZYŁĄCZY NAPOWIETRZNYCH I KABLOWYCH nN

W artykule przedstawiono wyniki badań niezawodnościowych przyłączy napowietrznych i kablowych nN eksploatowanych w krajowych spółkach dystrybucyjnych. Niezależne analizy przeprowadzono dla przyłączy napowietrznych wykon...

AKTYWACJA BARWNEGO SZKLIWA CERAMICZNEGO ZA POMOCĄ PROMIENIOWANIA LASEROWEGO

W Instytucie Ceramiki i Materiałów Budowlanych, we współpracy z Instytutem Optoelektroniki WAT, realizowany jest projekt dotyczący laserowego zdobienia szkła i ceramiki metodą aktywacji laserowej. Termin „aktywacja” w ni...

WPŁYW TECHNOLOGII HAPTYCZNEJ NA JAKOŚĆ STEROWANIA W URZĄDZENIACH MECHATRONICZNYCH

Autorzy przedstawili w artykule konstrukcje dwóch urządzeń mechatronicznych: manipulatora oraz pojazdu inspekcyjnego. Do sterowania zastosowano dżojstik z dwoma stopniami swobody. Całość wykonano, używając do budowy posi...

RELIABILITY FUNCTIONS OF LOW VOLTAGE ELECTRICAL CONNECTIONS MADE OF BARE WIRES, INSULATED ONES AND CABLES

The paper presents the results of the evaluation of basic functions determining reliability characteristics of LV connections, i.e. their failure intensity function, function of reliability and unreliability function. On...

METODA I PROGRAM DO PROJEKTOWANIA OPTYMALNYCH SILNIKÓW INDUKCYJNYCH

Artykuł zawiera opis metody projektowania oraz programu Osin-Eta służącego do projektowania silników indukcyjnych klatkowych małej mocy. Przedstawiono genezę powstania programu, opis interfejsu użytkownika oraz podstawow...

Download PDF file
  • EP ID EP68442
  • DOI -
  • Views 74
  • Downloads 0

How To Cite

Adam Owczarkowski, Jarosław Gośliński, Roman Regulski, Piotr Owczarek, Paweł Bachman (2014). NON-LINEAR BACKSTEPPING CONTROL FOR AN INERTIA WHEEL PENDULUM. Proceedings of Electrotechnical Institute Prace Instytutu Elektrotechniki, 61(264), 51-63. https://europub.co.uk/articles/-A-68442