Virtual sensor fusion for high precision control

Abstract

High performance control requires high loop gain and large control bandwidth. However, the spurious resonances at the higher frequencies can limit the performance of such type of systems. This drawback can be overcome by using sensor fusion technique. In sensor fusion, two or more sensors are combined in synergy such that good performance is achieved at lower frequencies while ensuring robustness of the system at higher frequencies. This paper presents a new technique, termed as ''virtual sensor fusion", in which only one of the sensors is physically installed on the system while the other sensor is simulated virtually. The virtual sensor is selected based on desired high frequency response. The effectiveness of the proposed technique is demonstrated numerically for a case of active seismic isolation. A robustness analysis of virtual sensor fusion is also carried out in order to study its stability in the presence of spurious resonances. Finally, the technique is experimentally verified on active isolation of pendulum system from ground motion. The results obtained demonstrate good isolation performance at lower frequencies and robustness to plant uncertainties (spurious resonances) at higher frequencies. This technique can be effectively used for high precision control of sensitive instruments.

Control de caudal con un sensor virtual basado en técnicas de deep learning

“…En los últimos años se han venido empleando sensores virtuales en el ámbito del control, permitiendo predecir el valor de la variable o variables a controlar sin necesidad de desplegar hardware avanzado o costoso [12]. En [13] se presenta un sensor virtual que, junto con uno físico, es empleado para el aislamiento activo de un sistema pendular. También pueden ser empleados para la supervisión de redes IoT, donde los sensores virtuales predicen cuando un sensor no funciona correctamente [14].…”

Comparación de estrategias para la estimación de actitud en controladora de vuelo para UAV profesional

“…La estimación de la actitud [18,19] es una tarea clave dentro del posicionamiento y la navegación de vehículos no tripulados [4,17,20]. Las técnicas de estimación han experimentado un importante crecimiento en losúltimos años debido a la popularidad adquirida por este tipo de vehículos, así como por la evolución de los sistemas electromecánicos que han reducido tanto su tamaño como su precio de forma considerable, dando lugar a los denominados MEMS (Microelectromechanical Systems).…”