• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.186-189
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• 2001

In a precise control system, the Lu-Gre friction model has often been used to describe the nonlinear friction. For the XY table system with this friction model, we identified the friction parameters and designed nonlinear observer. The nonlinear friction effects could be removed within appropriate position tracking errors and control inputs through experiments. Also, we designed the nonmodel-based SMC system to compensate the nonlinear friction. Through experiments, it is shown that this method has the similar performance compared with the nonlinear observer system and is useful when friction parameters are hard to identify except the problem of input chattering.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권6호
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• pp.51-61
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• 2002

A tracking control scheme on the XY ball-screw drive system in the presence of nonlinear dynamic friction is proposed. A nonlinear dynamic friction is regarded as the Lund-Grenoble friction model to compensate effects of friction. The conventional VSC method that often has been used as a non-model-based friction controller has poor tracking performance in high-precision position tracking application since it cannot compensate the friction effect below a certain precision level completely. Thus to improve the precise position tracking performance, we propose the integral type VSC method combined with the friction-model-based observer. Then this control scheme has the high precise tracking performance compared with the non-model-baked VSC method and the PID control method with a similar observer. This fact is shown through the experiment on the XY ball-screw drive system with the nonlinear dynamic friction.

• 한국생산제조학회지
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• 제20권5호
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• pp.589-597
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• 2011

In this paper, optimal tuning of a cross-coupled controller linked with the feedforward controller and the disturbance observer is studied to improve contouring and tracking accuracy as well as robustness against disturbance. Previously developed integrated design and optimal tuning methods are applied for developing the robust tuning method. Strict mathematical modeling of the multivariable system is formulated as a state-space equation. Identification processes of the servomechanism are conducted for mechanical servo models. An optimal tuning problem to minimize both the contour error and settling time is formulated as a nonlinear constrained optimization problem including the relevant controller parameters of the servo control system. Constraints such as relative stability, robust stability and overshoot, etc. are considered for the optimization. To verify the effectiveness of the proposed optimal tuning procedure, linear and circular motion experiments are performed on the xy-table. Experimental results confirm the control performance and robustness despite the variation of parameters of the mechanical subsystems.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.554-560
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• 2020

평판 디스플레이 제조 공정에서 대상물의 위치 결정을 위해 고정밀 평면 모션 스테이지를 사용한다. 이 유형의 스테이지는 일반적으로 마찰이 없는 선형 모터와 에어 베어링을 사용하며, 고정밀 위치 센서로 레이저 간섭계를 사용한다. 스테이지의 불가피한 기생 운동에 의해 야기되는 요 모션 오차는 위치 결정 대상체의 향 변화를 의미하므로, 스테이지의 성능과 공정 정밀도 향상을 위해 요 모션 오차의 실시간 동적 보정은 매우 중요하다. 요 모션 오차 보상에는 갠트리 제어가 일반적이며, 이 방법을 공기베어링 가이드를 사용하는 스테이지에 적용하기 위해서 회전 모션을 허용하는 유연기구가 스테이지에 적용된다. 본 논문은 공기베어링과 유연기구를 갖춘 H형 XY 스테이지의 정속 구동 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 유연기구를 포함한 스테이지의 갠트리 제어 시 선형 모터로부터 발생하는 상호 리플의 발생 원인을 분석하고, 이러한 상호 리플을 보상하는 방안으로 적응 학습 제어를 제시한다. 제시 방안의 검증을 위해 시뮬레이션을 수행하여, 보상 제어를 통해 속도 리플이 약 22 % 수준으로 감소함을 확인하였다. 그리고 요 모션 오차가 발생하는 스테이지 상태를 가정하여 리플 저감 효과를 검증하였다.