A Modified HOSM Controller Applied to an ABS Laboratory Setup with Adaptive Parameter

The antilock braking system (ABS) is an electromechanical device whose controller is challenging to design because of its nonlinear dynamics and parameter uncertainties. In this paper, an adaptive controller is considered under the assumption that the friction coefficient is unknown. A modified high-order sliding-mode controller is designed to enhance the controller performance. The controller ensures tracking of the desired reference and identifies the unknown parameter, despite parametric variations acting on the real system. The stability proof is done using the Lyapunov approach. Some numerical and experimental tests evaluate the controller on a mechatronic system that represents a quarter-car model

Vehicle Reference Generator for Collision-Free Trajectories in Hazardous Maneuvers

This paper presents a reference generator for ground vehicles, based on potential fields adapted to the case of vehicular dynamics. The reference generator generates signals to be tracked by the vehicle, corresponding to a trajectory avoiding collisions with obstacles. This generator integrates artificial forces of potential fields of the object surrounding the vehicle. The reference generator is used with a controller to ensure the tracking of the accident-free reference. This approach can be used for vehicle autonomous driving or for active control of manned vehicles. Simulation results, presented for the autonomous driving, consider a scenario inspired by the so-called moose (or elk) test, with the presence of other collaborative vehicles

Dynamic Control Applied to a Laboratory Antilock Braking System

The control of an antilock braking system is a difficult problem due to the existence of nonlinear dynamics and uncertainties of its characteristics. To overcome these issues, in this work, a dynamic nonlinear controller is proposed, based on a nonlinear observer. To evaluate its performance, this controller has been implemented on an ABS Laboratory setup, representing a quarter car model. The nonlinear observer reconstructs some of the state variables of the setup, assumed not measurable, to establish a fair benchmark for an ABS system of a real automobile. The dynamic controller ensures exponential convergence of the state estimation, as well as robustness with respect to parameter variations

Las redes de Petri en la paralelización eficiente de aplicaciones: caso de uso

En este trabajo se presenta el método basado en modelos de Redes de Petri para el análisis y paralelización eficiente de aplicaciones programadas con un paradigma secuencial. Primeramente, se realiza el modelo de la aplicación secuencial. Enseguida, se analizan las partes paralelizables, y se presenta un modelo en Red de Petri de la aplicación paralelizada. A partir del modelo en Red de Petri, se realiza la verificación de la construcción del modelo y se analiza de manera informal la relación de los P-Invariantes con la paralelización del modelo. Finalmente, se realiza una comparación del tiempo de cómputo entre el paradigma secuencial y el paralelo. Se utiliza la multiplicación de matrices como caso de estudio y se reportan los resultados experimentales.Universidad de Guadalajar

Construcción de observadores de secuencias para sistemas de eventos discretos

Este trabajo presenta el diseño e implementación de algoritmos para la construcción de observadores de secuencias para sistemas de eventos discretos. El modelo del sistema se captura como una Red de Petri, mientras que la implementación del es quema del observador se realiza en Simulink. Los algoritmos permiten verificar la propiedad de observabilidad, a la vez que construyen la matriz de detección de secuencias sobre la que se basa el funcionamiento del observador.Universidad de GuadalajaraITESO, A.C

Real-Time Hovering Control of Unmanned Aerial Vehicles

In this paper, the design of a controller for the altitude and rotational dynamics is presented. In particular, the control problem is to maintain a desired altitude in a fixed position. The unmanned aerial vehicle dynamics are described by nonlinear equations, derived using the Newton–Euler approach. The control problem is solved imposing the stability of the error dynamics with respect to desired position and angular references. The performance and effectiveness of the proposed control are tested, first, via numerical simulations, using the Pixhawk Pilot Support Package simulator provided by Mathworks. Then, the controller is tested via a real-time implementation, using a quadrotor Aircraft F-450

Control adaptivo aplicado a un laboratorio de un sistema de frenos antibloqueo

El control para un sistema de frenos antibloqueo (ABS) es un problema complejo debido a la existencia de dinámicas no lineales y perturbaciones en algunos parámetros. Para hacer frente a estos problemas, se proponen dos controladores. El primer controlador es diseñado bajo la hipótesis de que se conocen todos los parámetros. Enseguida, se diseña un controlador adaptivo usando una estimación del coeficiente de fricción neumático–carretera. Este segundo controlador es implementado en un laboratorio de ABS para probar la eficacia del mismo, y los resultados muestran que el controlador adaptivo asegura el seguimiento de la referencia deseada e identifica el parámetro desconocido

An adaptive controller applied to an anti–lock braking system laboratory

Controlling an antilock braking system is difficult due to the existence of nonlinear dynamics and the uncertainty of its characteristics and parameters. To overcome these issues, we propose two controllers. The first controller is designed under the complete knowledge of the parameters hypothesis. Then, an adaptive nonlinear controller is designed using an estimate of the tire–road friction coefficient. This second controller is implemented in an ABS laboratory setup in order to test its performance, and the results show that the adaptive controller ensures the tracking of the desired reference and identifies the unknown parameter.El control para un sistema de frenos antibloqueo (ABS) es un problema complejo debido a la existencia de dinámicas no lineales y perturbaciones en algunos parámetros. Para hacer frente a estos problemas, se proponen dos controladores. El primer controlador es diseñado bajo la hipótesis de que se conocen todos los parámetros. Enseguida, se diseña un controlador adaptivo usando una estimación del coeficiente de fricción neumático–carretera. Este segundo controlador es implementado en un laboratorio de ABS para probar la eficacia del mismo, y los resultados muestran que el controlador adaptivo asegura el seguimiento de la referencia deseada e identifica el parámetro desconocido

Control adaptivo aplicado a un laboratorio de un sistema de frenos antibloqueo

El control para un sistema de frenos antibloqueo (ABS) es un problema complejo debido a la existencia de dinámicas no lineales y perturbaciones en algunos parámetros. Para hacer frente a estos problemas, se proponen dos controladores. El primer controlador es diseñado bajo la hipótesis de que se conocen todos los parámetros. Enseguida, se diseña un controlador adaptivo usando una estimación del coeficiente de fricción neumático–carretera. Este segundo controlador es implementado en un laboratorio de ABS para probar la eficacia del mismo, y los resultados muestran que el controlador adaptivo asegura el seguimiento de la referencia deseada e identifica el parámetro desconocido

HOSM Controller Using PI Sliding Manifold for an Integrated Active Control for Wheeled Vehicles

This study considers the design of a modified high-order sliding mode (HOSM) controller using a PI sliding surface to the attitude control of a ground vehicle. A robust-modified HOSM controller is derived, so that the lateral velocity and yaw rate tracks the desired trajectory despite the environment actions acting on the ground vehicle and parameter variations. The stability is guaranteed with Lyapunov’s stability theorem function. The performance of the dynamic controllers is evaluated using the CarSim simulator considering a challenging double steer maneuver