Depending on the amount of data to process, file generation may take longer.

If it takes too long to generate, you can limit the data by, for example, reducing the range of years.

## Dissertation

Title

Application of selected control algorithms for nonlinear systems in unmanned bicycle robot stabilized by an inertial drive

Authors

[ 1 ] Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student

Promoter

[ 1 ] Instytut Automatyki i Inżynierii Informatycznej, Wydział Elektryczny, Politechnika Poznańska | [ P ] employee

Reviewers

Title variant

PL Zastosowanie wybranych algorytmów sterowania systemów nieliniowych w bezzałogowym pojeździe jednośladowym stabilizowanym napędem inercyjnym

Language

english

Keywords
EN
• reaction wheel
• LQR
• LQI
• bicycle model
• bicycle stability
PL
• koło reakcyjne
• LQR
• LQI
• modelowanie roweru
• stabilność roweru
Abstract

EN The dissertation concerns the stabilisation system of the bicycle based on the reaction wheel accelerated by an electric motor. At the beginning the full differential model of the inverted pendulum with the reaction wheel is presented. The control algorithms are solved (LQR, LQI and LQR tracking), the stability of the system is analysed using eigen values, the trajectories of motion of the system are calculated by computer simulations and the considerations are verified by experiments on the real object. Next, equations of motion of the bicycle with an additional degree of freedom in the form of a reaction wheel are solved and the stability is tested analytically. The reaction wheel gives an additional control signal (except the handlebar). The linear-quadratic control algorithm is proposed and finally computer simulations demonstrate the significant advantages of the reaction wheel in stabilizing a slow-moving bicycle (less than 3 m/s).

PL Praca dotyczy systemu stabilizacji roweru opartego o koło reakcyjne napędzane silnikiem elektrycznym. Na początek wyprowadzono szczegółowy różniczkowy model matematyczny wahadła odwróconego z kołem reakcyjnym. Rozwiązano dla niego prawa sterowania: LQR, LQI oraz LQR tracking, zbadano stabilność analizując wartości własne zmieniając parametry fizyczne układu, dokonano symulacji komputerowych wyznaczając trajektorie ruchu oraz rozważania zweryfikowano na rzeczywistym obiekcie. Następnie opracowano równania ruchu roweru z dodatkowym stopniem swobody w postaci koła reakcyjnego, które wykorzystano jako dodatkowe wymuszenie (poza podstawowym jakim jest kierownica) oraz analitycznie zbadano jego stabilność. Zaproponowano liniowo-kwadratowy algorytm sterowania udowadniając z pomocą symulacji komputerowej istotne zalety koła reakcyjnego w stabilizacji roweru poruszającego się z małymi prędkościami (poniżej 3 m/s).

Number of pages

128

OECD domain

electrical engineering, electronics, computer engineering

KBN discipline

automation and robotics

Signature of printed version

DrOIN 1849

On-line catalog
Full text of dissertation
Access level to full text

public

First review

Paweł Dworak

Place

Szczecin, Polska

Date

26.06.2017

Language

polish

Review text
Access level to review text

public

Second review

Andrzej Turnau

Place

Kraków, Polska

Date

24.06.2017

Language

polish

Review text
Access level to review text

public

Dissertation status

dissertation

Place of defense

Poznań, Polska

Date of defense

10.10.2017

Unit granting title

Rada Wydziału Elektrycznego Politechniki Poznańskiej

Obtained title

doktor nauk technicznych w dyscyplinie: automatyka i robotyka