Hoppa direkt till innehållet

Information till studenter och medarbetare med anledning av covid-19 (Uppdaterad: 1 mars 2021)

printicon
Publicerad: 20 feb, 2009

På väg mot problemfria styrsystem – metodik och programvara för robust design

NYHET Styrsystem förekommer idag i nästan allt vi använder, exempel är farthållaren i bilen, bildstabilisatorn i digitalkameran och värmeregulatorn i bostaden. Stefan Johansson, Umeå universitet, har i sin avhandling bland annat tagit fram metoder för att enklare kunna förstå och analysera olika typer av styrsystem och de tillstånd som ett system kan hamna i då störningar uppstår.

Några viktiga egenskaper man eftersträva inom styr- och reglerteknik är att kunna styra och observera ett modellsystem. Möjligheterna till detta kan till exempel påverkas av yttre störningar eller fel i konstruktionen av styrsystemen. Stefan Johansson har i sin avhandling tagit fram matematiska regler för att bestämma alla tillstånd ett givet system kan hamna i då en störning uppstår. Denna kvalitativa information kan i sin tur användas för att konstruera robusta, d.v.s. störningsokänsliga, styrsystem. Oftast är man speciellt intresserad av när små störningar påverkar systemets egenskaper negativt, som t.ex. när ett styrbart system blir icke styrbart. I praktiken vill man förstås undvika sådana situationer.

Andra delen av avhandlingen behandlar styrsystem för mekaniska system med regelbundet upprepande rörelser, s.k. periodiska beteenden. Exempel på sådana applikationer är benen på en robot, rotorn på en helikopter och satelliter i omloppsbana runt jorden. Beroende på vad man vill uppnå och egenskaperna hos det underliggande styrproblemet så existerar det olika tänkbara konstruktioner av styrsystemet. För vissa typer måste en differentialekvation av s.k. Riccati-typ lösas. Avhandlingen utvärderar några metoder explicit konstruerade för att lösa dessa periodiska differentialekvationer. Metodernas egenskaper undersöks och sammanfattas med avseende på olika användares behov, t.ex. önskad noggrannhet och tänkbar begränsning i hur lång tid det får ta att hitta en lösning.

Fredagen den 6 mars försvarar Stefan Johansson, Institutionen för datavetenskap, Umeå universitet, sin avhandling med titeln Tools for Control System Design - Stratification of Matrix Pairs and Periodic Riccati Differential Equation Solvers. Svensk titel: Verktyg för design av styrsystem – Stratifiering av matrispar och numeriska lösare för periodiska Riccati differentialekvationer. Disputationen äger rum kl 13.15 i hörsal MA121, MIT-huset, Umeå universitet.
Fakultetsopponent är professor Paul Van Dooren, Department of Mathematical Engineering, Catholic University of Louvain, Louvain-la-Neuve, Belgien.

För ytterligare information, kontakta:
Stefan Johansson, filosofie licentiat, Institutionen för datavetenskap Arbete: 090-786 56 34
Epost: stefanj@cs.umu.se