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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.

A state observer for the Virgo inverted pendulum

Accadia T.;Acernese F.;Astone P.;Ballardin G.;Barone F.;Barsuglia M.;Basti A.;Bauer T.h. S.;Bebronne M.;Beker M. G.;Belletoile A.;Bitossi M.;Bizouard M. A.;Blom M.;Bondu F.;Bonelli L.;Bonnand R.;BOSCHI, VALERIO;Bosi L.;Bouhou B.;Braccini S.;Bradaschia C.;Branchesi M.;Briant T.;Brillet A.;Brisson 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 A.;Colombini M.;Conte A.;Corsi A.;Coulon J. P.;Cuoco E.;D' Antonio S.;Dattilo V.;Davier M.;Day R.;De Rosa R.;Debreczeni G.;DEL POZZO, WALTER;del Prete M.;Di Fiore L.;DI LIETO, ALBERTO;Emilio M. Di Paolo;Di Virgilio A.;Dietz A.;Drago M.;Endroczi G.;Fafone V.;FERRANTE, ISIDORO;FIDECARO, FRANCESCO;Fiori I.;Flaminio R.;Forte L. A.;Fournier J. D.;Franc J.;Frasca S.;Frasconi F.;Galimberti M.;Gammaitoni L.;Garufi F.;Gaspar 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.;Leroy N.;Letendre N.;Li T. G. F.;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 L.;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, ROSA;Prato M.;Prodi G. A.;Punturo M.;Puppo P.;Rabeling D. S.;Racz I.;Rapagnani P.;Re V.;Regimbau T.;Ricci F.;Robinet F.;Rocchi A.;Rolland L.;Romano R.;Rosincka D.;Ruggi P.;Sassolas B.;Sentenac D.;Sperandio L.;Sturani R.;Swinkels B.;Tacca M.;Taffarello L.;TONCELLI, ALESSANDRA;TONELLI, MAURO;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.;Zadrozny A.;Zendri J. P.

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.

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	Codice DOI
	
			https://dx.doi.org/10.1063/1.3637466
		
	Tutti gli autori
	
			Accadia, T.; Acernese, F.; Astone, P.; Ballardin, G.; Barone, F.; Barsuglia, M.; Basti, A.; Bauer, T. h. S.; Bebronne, M.; Beker, M. G.; Belletoile, A.; Bitossi, M.; Bizouard, M. A.; Blom, M.; Bondu, F.; Bonelli, L.; Bonnand, R.; Boschi, Valerio; Bosi, L.; Bouhou, B.; Braccini, S.; Bradaschia, C.; Branchesi, M.; Briant, T.; Brillet, A.; Brisson, 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, A.; Colombini, M.; Conte, A.; Corsi, A.; Coulon, J. P.; Cuoco, E.; D' Antonio, S.; Dattilo, V.; Davier, M.; Day, R.; De Rosa, R.; Debreczeni, G.; DEL POZZO, Walter; del Prete, M.; Di Fiore, L.; DI LIETO, Alberto; Emilio M., Di Paolo; Di Virgilio, A.; Dietz, A.; Drago, M.; Endroczi, G.; Fafone, V.; Ferrante, Isidoro; Fidecaro, Francesco; Fiori, I.; Flaminio, R.; Forte, L. A.; Fournier, J. D.; Franc, J.; Frasca, S.; Frasconi, F.; Galimberti, M.; Gammaitoni, L.; Garufi, F.; Gaspar, 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.; Leroy, N.; Letendre, N.; Li, T. G. F.; 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, L.; 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, Rosa; Prato, M.; Prodi, G. A.; Punturo, M.; Puppo, P.; Rabeling, D. S.; Racz, I.; Rapagnani, P.; Re, V.; Regimbau, T.; Ricci, F.; Robinet, F.; Rocchi, A.; Rolland, L.; Romano, R.; Rosincka, D.; Ruggi, P.; Sassolas, B.; Sentenac, D.; Sperandio, L.; Sturani, R.; Swinkels, B.; Tacca, M.; Taffarello, L.; Toncelli, Alessandra; Tonelli, Mauro; 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.; Zadrozny, A.; Zendri, J. P.
		
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