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We report an application of Kalman filtering to the inverted pendulum (IP) of the Virgo gravitational wave interferometer. Using subspace method system identification techniques, we calculated a linear mechanical model of Virgo IP from experimental transfer functions. We then developed a Kalman filter, based on the obtained state space representation, that estimates from open loop time domain data, the state variables of the system. This allows the observation (and eventually control) of every resonance mode of the IP mechanical structure independently. (C) 2011 American Institute of Physics. [doi:10.1063/1.3637466]

A state observer for the Virgo inverted pendulum / Accadia, T.; Acernese, F.; Astone, P.; Ballardin, G.; Barone, F.; Barsuglia, M.; Basti, A.; Bauer, Th S.; Bebronne, M.; Beker, M. G.; Belletoile, A.; Bitossi, M.; Bizouard, M. A.; Blom, M.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Boschi, V.; Bosi, L.; Bouhou, B.; Braccini, S.; Bradaschia, C.; Branchesi, M.; Briant, T.; Brillet, A.; Brisson, 1. 7. V.; Bulik, T.; Bulten, H. J.; Buskulic, D.; Buy, C.; Cagnoli, G.; Calloni, E.; Canuel, B.; Carbognani, F.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cesarini, E.; Chaibi, O.; Chassande Mottin, E.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P. F.; Colacino, C. N.; Colas, J.; Colla, Alberto; Colombini, Marzia; Conte, Andrea; Corsi, A.; Coulon, J. P.; Cuoco, E.; D' Antonio, S.; D'Antonio, S.; Dattilo, V.; Davier, M.; Day, R.; De Rosa, R.; Debreczeni, G.; Del Pozzo, W.; Del Prete, M.; Di Fiore, L.; Di Lieto, A.; Di Paolo Emilio, M.; Emilio, Md; Di Virgilio, A.; Di Paolo, Emilio M.; Virgilio A., Di; Emilio, M. D. P.; Virgilio, A. D.; Dietz, A.; Drago, M.; Endroczi, G.; Endrczi, G.; Fafone, V.; Ferrante, I.; Fidecaro, F.; Fiori, I.; Flaminio, R.; Forte, L. A.; Fournier, J. D.; Franc, J.; Frasca, Sergio; Frasconi, F.; Galimberti, M.; Gammaitoni, L.; Garufi, F.; Gaspar, M. E.; Gspr, M. E.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; Giazotto, A.; Gouaty, R.; Granata, M.; Greverie, C.; Guidi, G. M.; Hayau, J. F.; Heidmann, A.; Heitmann, H.; Hello, P.; Jaranowski, P.; Kowalska, I.; Krolak, A.; Krlak, A.; Leroy, N.; Letendre, N.; T. G. F., Li; Liguori, N.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Losurdo, G.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Man, N.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; Marque, J.; Martelli, F.; Masserot, A.; Michel, C.; Milano, L.; Minenkov, Y.; Mohan, M.; Morgado, N.; Morgia, A.; Mours, B.; Naticchioni, Luca; Nocera, F.; Pagliaroli, G.; Palladino, L.; Palomba, C.; Paoletti, F.; Parisi, M.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, R.; Passuello, D.; Persichetti, G.; Piergiovanni, F.; Pietka, M.; Pinard, L.; Poggiani, R.; Prato, M.; Prodi, G. A.; Punturo, M.; Puppo, P.; Rabeling, D. S.; Racz, I.; Rcz, I.; Rapagnani, Piero; Re, V.; Regimbau, T.; Ricci, Fulvio; Robinet, F.; Rocchi, A.; Rolland, L.; Romano, R.; Rosin Ska, D.; Rosincka, D.; Rosinska, D.; Rosiska, D.; Ruggi, P.; Sassolas, B.; Sentenac, D.; Sperandio, L.; Sturani, R.; Swinkels, B.; Tacca, M.; Taffarello, L.; Toncelli, A.; Tonelli, M.; Torre, O.; Tournefier, E.; Travasso, F.; Vajente, G.; Van Den Brand, J. F. J.; Van Den Broeck, C.; Van Der Putten, S.; Vasuth, M.; Vavoulidis, M.; Vedovato, G.; Verkindt, D.; Vetrano, F.; Vicere, A.; Vinet, J. Y.; Vitale, S.; Vocca, H.; Ward, R. L.; Was, M.; Yvert, M.; Zadroz Ny, A.; Zadrozny, A.; Zadrony, A.; Zendri, J. P.. - In: REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS. - ISSN 0034-6748. - 82:9(2011), pp. 094502-1-094502-9. [10.1063/1.3637466]

A state observer for the Virgo inverted pendulum

COLLA, ALBERTO;COLOMBINI, MARZIA;CONTE, ANDREA;M. Drago;FRASCA, Sergio;E. Majorana;NATICCHIONI, LUCA;RAPAGNANI, Piero;RICCI, Fulvio;
2011

Abstract

We report an application of Kalman filtering to the inverted pendulum (IP) of the Virgo gravitational wave interferometer. Using subspace method system identification techniques, we calculated a linear mechanical model of Virgo IP from experimental transfer functions. We then developed a Kalman filter, based on the obtained state space representation, that estimates from open loop time domain data, the state variables of the system. This allows the observation (and eventually control) of every resonance mode of the IP mechanical structure independently. (C) 2011 American Institute of Physics. [doi:10.1063/1.3637466]
2011
pendulums; interferometer; gravitational wave detectors; suspension; nonlinear systems; gravitational wave; interferometers; kalman filters
01 Pubblicazione su rivista::01a Articolo in rivista
A state observer for the Virgo inverted pendulum / Accadia, T.; Acernese, F.; Astone, P.; Ballardin, G.; Barone, F.; Barsuglia, M.; Basti, A.; Bauer, Th S.; Bebronne, M.; Beker, M. G.; Belletoile, A.; Bitossi, M.; Bizouard, M. A.; Blom, M.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Boschi, V.; Bosi, L.; Bouhou, B.; Braccini, S.; Bradaschia, C.; Branchesi, M.; Briant, T.; Brillet, A.; Brisson, 1. 7. V.; Bulik, T.; Bulten, H. J.; Buskulic, D.; Buy, C.; Cagnoli, G.; Calloni, E.; Canuel, B.; Carbognani, F.; Cavalier, F.; Cavalieri, R.; Cella, G.; Cesarini, E.; Chaibi, O.; Chassande Mottin, E.; Chincarini, A.; Chiummo, A.; Cleva, F.; Coccia, E.; Cohadon, P. F.; Colacino, C. N.; Colas, J.; Colla, Alberto; Colombini, Marzia; Conte, Andrea; Corsi, A.; Coulon, J. P.; Cuoco, E.; D' Antonio, S.; D'Antonio, S.; Dattilo, V.; Davier, M.; Day, R.; De Rosa, R.; Debreczeni, G.; Del Pozzo, W.; Del Prete, M.; Di Fiore, L.; Di Lieto, A.; Di Paolo Emilio, M.; Emilio, Md; Di Virgilio, A.; Di Paolo, Emilio M.; Virgilio A., Di; Emilio, M. D. P.; Virgilio, A. D.; Dietz, A.; Drago, M.; Endroczi, G.; Endrczi, G.; Fafone, V.; Ferrante, I.; Fidecaro, F.; Fiori, I.; Flaminio, R.; Forte, L. A.; Fournier, J. D.; Franc, J.; Frasca, Sergio; Frasconi, F.; Galimberti, M.; Gammaitoni, L.; Garufi, F.; Gaspar, M. E.; Gspr, M. E.; Gemme, G.; Genin, E.; Gennai, A.; Giazotto, A.; Gouaty, R.; Granata, M.; Greverie, C.; Guidi, G. M.; Hayau, J. F.; Heidmann, A.; Heitmann, H.; Hello, P.; Jaranowski, P.; Kowalska, I.; Krolak, A.; Krlak, A.; Leroy, N.; Letendre, N.; T. G. F., Li; Liguori, N.; Lorenzini, M.; Loriette, V.; Losurdo, G.; Majorana, E.; Maksimovic, I.; Man, N.; Mantovani, M.; Marchesoni, F.; Marion, F.; Marque, J.; Martelli, F.; Masserot, A.; Michel, C.; Milano, L.; Minenkov, Y.; Mohan, M.; Morgado, N.; Morgia, A.; Mours, B.; Naticchioni, Luca; Nocera, F.; Pagliaroli, G.; Palladino, L.; Palomba, C.; Paoletti, F.; Parisi, M.; Pasqualetti, A.; Passaquieti, R.; Passuello, D.; Persichetti, G.; Piergiovanni, F.; Pietka, M.; Pinard, L.; Poggiani, R.; Prato, M.; Prodi, G. A.; Punturo, M.; Puppo, P.; Rabeling, D. S.; Racz, I.; Rcz, I.; Rapagnani, Piero; Re, V.; Regimbau, T.; Ricci, Fulvio; Robinet, F.; Rocchi, A.; Rolland, L.; Romano, R.; Rosin Ska, D.; Rosincka, D.; Rosinska, D.; Rosiska, D.; Ruggi, P.; Sassolas, B.; Sentenac, D.; Sperandio, L.; Sturani, R.; Swinkels, B.; Tacca, M.; Taffarello, L.; Toncelli, A.; Tonelli, M.; Torre, O.; Tournefier, E.; Travasso, F.; Vajente, G.; Van Den Brand, J. F. J.; Van Den Broeck, C.; Van Der Putten, S.; Vasuth, M.; Vavoulidis, M.; Vedovato, G.; Verkindt, D.; Vetrano, F.; Vicere, A.; Vinet, J. Y.; Vitale, S.; Vocca, H.; Ward, R. L.; Was, M.; Yvert, M.; Zadroz Ny, A.; Zadrozny, A.; Zadrony, A.; Zendri, J. P.. - In: REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS. - ISSN 0034-6748. - 82:9(2011), pp. 094502-1-094502-9. [10.1063/1.3637466]
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