This paper deals with a position control problem of a hydraulic proportional position control system using a nonlinear friction compensation control. As nonlinear friction, stiction and coulomb friction forces are considered and modeled as deadzone and external disturbance respectively. In order to compensate this nonlinearities, we designed the controller which is the adaptive friction compensator using discrete time Model Reference Adaptive Control method in this paper. Digital Signal Processing board is employed for data acquisition and manipulation. The experimental results show that response is slow and steady-state error cannot be compensated properly without friction compensation but this compensator is effective to obtain fast response and good steady-state response.
Kim, Bong-Keun;Chung, Wan-Kyun;Lee, Kyo-Beum;Song, Joong-Ho;Ick Choy
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 1999년도 제14차 학술회의논문집
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pp.302-305
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1999
Twin-servo mechanism is used to increase the payload capacity and speed of high precision motion control system. In this paper, we propose a robust synchronizing motion control algorithm to cancel out the skew motion of twin-servo system caused by different dynamic characteristics of two driving systems and the vibration generated by high accelerating and decelerating motions. This proposed control algorithm consists of separate feedback motion control algorithm of each driving system and skew motion compensation algorithm between two systems. Robust model reference tracking controller is proposed as a separate motion controller and its disturbance attenuation property is shown. For the synchronizing motion, skew motion compensation algorithm is designed, and the stability of whole Closed loop system is proved based on passivity theory.
A heave motion of the offshore crane system with load is affected by unpredictable external factors. Therefore the offshore crane must satisfy rigorous requirements in terms of safety and efficiency. This paper intends to reduce the heave displacement of load position which is produced by rope extension and sea wave disturbance in vertical motion. In this system, the load position is compensated by the winch actuator control. The rope is modeled as a mass-damper-spring system, and a controller is designed by the input-output linearization method. The model system and the proposed control method are evaluated on the simulation results.
Reactor starting method has the advantage of simplicity and closed transition in spite of lower starting torque per kVA. This method allows a smooth start with almost no observable disturbance on transition and is suitable for applications such as centrifugal pumps or fans. Starting power factor is specially low. Power factor application is needed to compensate for the lower power factor of induction motor. This power factor compensation systems is being hit by the effects of the starting reactor connection position. This paper describes voltage and current stress affected by the installation position of power factor compensation application at the reactor starting method.
This paper presents an extended state observer (ESO) based direct torque control (DTC) for use in induction motor systems to handle the issues of time delays, load torque disturbances and parameter uncertainties. Direct torque control offers an excellent torque response and it does not require a proportion integration (PI) controller in the current loop. However, a PI controller is still adopted in the outer speed loop to generate the torque reference value, which is a slow method. An ESO based compound control scheme is proposed to improve the response rate and accuracy of the torque reference signal, especially when load torque is injected. In addition, the time delay problem is analyzed and compensated for in this paper to reduce torque ripples. The proposed disturbance compensation technique based direct control scheme is shown to have good performance both in the transient and stable states via simulations and experimental results.
This paper presents neural load torque observer that used to deadbeat load torque observer and regulation of the compensation gain by parameter estimator. As a result, the response of PMSM follows that of the nominal plant. The load torque compensation method is compose of a neural deadbeat observer. To reduce of the noise effect, the post-filter, which is implemented by MA process, is adopted. The parameter compensator with RLSM (recursive least square method) parameter estimator is adopted to increase the performance of the load torque observer and main controller. The parameter estimator is combined with a high performance neural torque observer to resolve the problems. As a result, the proposed control system becomes a robust and precise system against the load torque and the parameter variation. A stability and usefulness, through the verified computer simulation, are shown in this paper.
Frequency is an important operating parameter of a power system. Due to the sudden change in generation and loads or faults in power system, the frequency is supposed to deviate from its nominal value. It is essential that the frequency of a power system be maintained very close to its nominal frequency. And monitoring and an accurate estimation of the power frequency by timing synchronized signal provided by FDR is essential to optimum operation and prevention for wide area blackout. As most conventional frequency estimation schemes are based on DFT filter, it has been pointed out that the gain error by change in magnitude could cause the defects when the power frequency is deviated from nominal value. In this paper, an advanced frequency estimation scheme using gain compensation for fault disturbance recorders (FDR) is presented. The proposed scheme can reduce the gain error caused when the power frequency is deviated from nominal value. Various simulation using both the data from EMTP package and user's defined arbitrary signals are performed to demonstrate the effectiveness of the proposed scheme. The simulation results show that the proposed scheme can provide better accuracy and higher robustness to harmonics and noise under both steady state tests and dynamic conditions.
A twin-servo mechanism is used to increase the payload capacity and assembling speed of high precision motion control systems such as semiconductor chip mounters. In this paper, we focus on the modeling of the twin-servo system and propose its network representation. And also, we propose a robust synchronizing motion control algorithm to cancel out the skew motion of the twin-servo system caused by different dynamic characteristics of two driving systems and the vibration generated by high accelerating and decelerating motions. The proposed control algorithm consists of separate feedback motion control algorithms for each driving system and a skew motion compensation algorithm. A robust tracking controller based on internal-loop compensation is proposed as a separate motion controller and its disturbance attenuation property is shown. The skew motion compensation algorithm is also designed to maintain the synchronizing motion during high speed operation, and the stability of the whole closed loop system is proved based on passivity theory. Finally, experimental results are shown to illustrate control performance.
본 논문은 데드비트 외란 관측기를 사용한 외부 부하 외란 보상과 파라미터 추정기에 의한 보상 이득의 조정을 나타내고 있다. 결론적으로 PMSM의 응답은 지표 시스템을 따른다. 부하 토크 보상 방법은 데드비트 관측기로 구성된다. 노이즈 영향을 감소시키기 위해 MA 처리에 의해 구현된 후단 필터를 적용하였고, RLSM 파라미터 추정기를 가진 파라미터 보상기가 주어진 실제 시스템의 이득 계산시 사용된 파라미터로 가상 동작하여 이득이 오차가 없는 것처럼 동작하게 한다. 제안된 추정기는 문제를 풀기 위해 고성능 외란 관측기와 조합하여 사용한다. 제안된 제어 시스템은 부하토크와 파라미터 변화에 대해 강인하고 정밀한 시스템이 된다. 이상의 제안된 시스템의 안정성과 유용함이 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되었다.
Holographic Data Storage System, one of the next generation data storage devices, is a 2-dimensional page oriented memory system using volume holograms in writing and retrieving process. Recently photopolymer with disc type substrate was selected as a media for the Holographic Data Storage System. The disc tilt occurs when the media rotates and the external disturbance applies. The disc tilt causes the change of the angle between the reference beam and the media, the data cannot be retrieved with the right angle or other data page is retrieved. The tilt is generated in a 2-axis direction (tangential, radial). The tangential tilt direction is the same with the multiplexing plane, while the radial tilt direction is a perpendicular to the multiplexing plane. In this research we propose 2-axis tilt angle servo system. The tilt errors are measured by using external photo detector and the additional red laser. Then the tangential direction tilt is compensated by using the galvano mirror. Also the radial direction tilt is compensated by the rotating prism between the relay lens in the reference field. Finally we confirm the compensation results through the Signal to Noise Ratio(SNR) and Bit Error Rate(BER).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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