• 제목/요약/키워드: friction compensation

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유압 인버터 엘리베이터를 위한 부하 보상 및 속도 제어기 (Load compensation and Speed Controller for Hydraulic Inverter-fed Elevator)

  • 한상수
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권2호
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    • pp.163-167
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    • 2014
  • 유압 인버터 엘리베이터의 비선형성과 유압 펌프의 누유량으로 인한 진동 및 속도 편차를 줄이기 위한 부하 보상 및 속도 제어기를 제안하였다. 부하보상 제어기는 PI제어기로 구성하였으며 속도제어기는 PID 제어기를 이용하여 구성하였다. 제어기 제어 변수 이득은 시스템 전달함수의 주파수 응답 방법을 이용하였다. 제안한 제어기의 효용성은 실험을 통해 입증하였고 실험 결과 제안한 제어기는 부하 변동에 강인하고 비선형인 유압 엘리베이터 시스템에 안정하고 좋은 속도 및 가속도 응답 특성을 갖는다.

연마 브러시 접촉력 산출을 위한 비선형 강건제어기 실험 (Experiments on Robust Nonlinear Control for Brush Contact Force Estimation)

  • 이병수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.41-49
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    • 2010
  • Two promising control candidates have been selected to test the sinusoidal reference tracking performance for a brush-type polishing machine having strong nonlinearities and disturbances. The controlled target system is an oscillating mechanism consisting of a common positioning stage of one degree-of-freedom with a screw and a ball nut driven by a servo motor those can be obtained commercially. Beside the strong nonlinearity such as stick-slip friction, the periodic contact of the polishing brush and the work piece adds an external disturbance. Selected control candidates are a Sliding Mode Control (SMC) and a variant of a feedback linearization control called Smooth Robust Nonlinear Control (SRNC). A SMC and SRNC are selected since they have good theoretical backgrounds, are suitable to be implemented in a digital environment and show good disturbance and modeling uncertainty rejection performance. It should be also noted that SRNC has a nobel approach in that it uses the position information to compensate the stickslip friction. For both controllers analytical and experimental studies have been conducted to show control design approaches and to compare the performance against the strong nonlinearity and the disturbances.

마찰 보상을 갖는 컨테이너 크레인의 흔들림 억제 추종 제어 (Anti-Sway Tracking Control of Container Cranes with Friction Compensation)

  • 백운보;신진호
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.878-884
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    • 2012
  • In this paper, we consider the sway suppression control problem for container cranes with the frictions between the trolley and the rail. If the friction effects in the system can be modelled, there is an improved potential to design controllers that can cancel the effects. The proposed control improves the trolley positioning and sway suppressing against various frictions. The proposed synthesis combines a variable structure control and the adaptive control to cope with various frictions including the unknown constants. First, the variable structure control with the simple switching action is designed, which is based on a class of feedback lineariztion methods for the fast stabilization of the under-actuated sway dynamics of container. Second, the adaptive control with a parameter estimation is designed, which is based on Lyapunov stability methods for suppressing the oscillation of the trolley travelling, especially due to Coulomb friction in the vicinity of the target position. The asymptotic stability of the overall closed-loop system is assured irrespective of variations of rope length. Simulation are shown under initial sway, external wind disturbances, and various frictions.

마찰 구동형 압전 작동기를 이용한 카메라 손떨림 진동보상 기법 연구 (On the Compensation of Camera Hand Shaking Using Friction Driven Piezoelectric Actuator)

  • 조명신;황재혁
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.23-30
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    • 2015
  • The focal plane image stabilization for a camera is one of the most effective method that can increases the digital camera's image quality by compensating the vibration disturbance. The optical image stabilization can be implemented by making the focal plane to trace the path of incident light. To control the position of focal plane motion compensating stage precisely, a nonlinear control algorithm has been applied by considering coulomb friction which is nonlinear behavior of the compensator system. In our study, we have analyzed the hand shaking vibration using the gyro sensor, and made a mathematical model of compensating stage containing optical sensor and piezo-actuator. Then the nonlinear control algorithm has been designed and its performance has been verified by experiment. In this study, a friction driven peizo-electric actuator with $1{\mu}m$ resolution and 10mm/s speed has been used for stage movement.

선형전동기기반 컨테이너 이송시스템의 위치정확도 향상을 위한 적응 Backstepping 제어기 설계 (A Design of Adaptive Backstepping Controller for Improving Position Accuracy of Linear Motor-based Container Transportation System with Dynamic Friction)

  • 이진우;서정현;한근조;이권순
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.405-413
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    • 2006
  • 본 논문에서는 비선형 동적 마찰 성분을 효과적으로 보상하고 적응적으로 제어함으로써 차세대 항만 자동화 이송시스템으로 주목받고 있는 LMTT(linear motor-based transfer technology)의 위치 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다. 셔틀카(shuttle car)와 컨테이너들의 다양한 중량과, 이로 인해 발생하는 동적 마찰 특성 파라미터들을 정확하게 추정할 수 있는 관측기를 설계하였다. 적응 backstepping 제어 기법을 적용하여 시스템이 안정하게 제어될 수 있도록 하는 제어기를 설계하였다. 시스템은 변화하는 환경에 대하여 높은 적응성을 가질 수 있어 여러 종류의 부하는 물론 마찰 특성의 변화에도 양호한 제어 특성을 유지할 수 있었다. 제안한 제어시스템의 타당성을 보여주기 위해 축소된 형태의 LMTT 시뮬레이터를 제작하여, 이에 대해 시뮬레이션과 실험만을 수행하여 제안하는 방법의 타당성과 실현성을 입증하고자 하였다.

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선형전동기기반 컨테이너 이송시스템의 위치정확도 향상을 위한 적응 Backstepping 제어기 설계 (A Design of Adaptive Backstepping Controller for Improving Position Accuracy of Linear Motor-based Container Transportation System with Dynamic Friction)

  • 서정현;한근조;이권순;이진우
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.55-64
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    • 2007
  • 일반적으로 서보 제어 시스템에서 비선형 동적 특성을 갖는 마찰력은 제어기 성능에 악영향을 미친다. 특히, 선형으로 고려된 시스템에 제어기 이득을 잘 설계한다 하더라도 마찰 현상에 포함된 동적으로 변화하는 dead zone에 의한 정상상태 오차 및 리미트 사이클(limit Cycle) 등을 야기한다. 따라서, 본 논문에서는 비선형 동적 마찰 성분을 효과적으로 보상하고 적응적으로 제어함으로써 차세대 항만 자동화 이송시스템으로 주목받고 있는 LMTT(linear motor-based transfer technology) 시스템의 위치 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다. 본 제어대상은 셔틀카(shuttle car)와 컨테이너들의 다양한 중량과, 이로 인해 발생하는 동적 마찰 특성 파라미터들의 변화가 발생하므로 마찰력 내부 파라미터들의 추정이 요구된다. 제안하는 방법은 적응 backstepping 제어 기법으로 시스템이 안정하게 제어될 수 있는 조건으로 내부 파라미터 추정기를 설계하여 비선형 동적 마찰력을 보상하도록 하였다.

자동충전 시스템을 위한 오차보정이 가능한 유연한 도킹 메커니즘 (Flexible Docking Mechanism with Error-Compensation Capability for Auto Recharging System)

  • 노세곤;박재훈;송영국;양광웅;최무성;김홍석;이호길;최혁렬
    • 로봇학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.289-296
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    • 2007
  • The docking and recharging system for a mobile robot must guarantee the ability of the mobile robot to perform its tasks continuously without human intervention. In this paper, two docking mechanisms are proposed with localization error-compensation capability for the auto recharging system. Friction forces or magnetic forces are used between the docking parts of the docking module and those of the docking station. In addition, an auto recharging system is developed to control the power. Since the system is modularized, it can easily be adapted to other robots.

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전류제어형 입력보상 및 최적 출력제어를 적용한 직류전동기 구동시스템의 정밀 제어 방법에 관한 연구 (A study on the precision control of DC motor driving system using current-controlled feedforward compensation & optimal output feedback)

  • 고정호;손승걸;안태영
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.582-587
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    • 1987
  • In this paper, a controller design method for the DC motor driving system is described emphasizing the specified degree of accuracy undergoing large time varying disturbances, coulomb friction and arm-load resonance. A feedforward compensation technique using the current controller is proposed, and resulting in the performance improvement as well as the implementational simplicity. A time-weighted quadratic performance index is used in the optimization of the controller, which is a salient way of obtaining better closed-loop performance in a simple manner. Computer simulations are also given to show the usefulness of the proposed techniques.

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Periodic Adaptive Compensation of State-dependent Disturbance in a Digital Servo Motor System

  • Ahn, Hyo-Sung;Chen, YangQuan;Yu, Won-Pil
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권3호
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    • pp.343-348
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    • 2007
  • This paper presents an adaptive controller for the compensation of state-dependent disturbance with unknown amplitude in a digital servo motor system. The state-dependent disturbance is caused by friction and eccentricity between the wheel axis and the motor driver of a mobile robot servo system. The proposed control scheme guarantees an asymptotical stability for both the velocity and position regulation. An experimental result shows the effectiveness of the adaptive disturbance compensator for wheeled-mobile robot in a low velocity diffusion tracking. A comparative experimental study with a simple PI controller is presented.

리니어모터 스테이지 진직도 향상을 위한 서보 시스템 계발 (Development of a Servo-system for Straightness Improvement of Linear Motor Stages)

  • 최정덕;강민식
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권1호
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    • pp.33-39
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    • 2005
  • In this paper, we propose a slider servo-mechanism driven by electro-magnetic actuator to improve straightness of linear motor stages. Based on axial-position dependent deterministic characteristics of the straightness error, a feedforward compensation control is appled to reduce the straightness error. In the consideration of uncertain properties of friction and its effects on positioning accuracy, a sliding mode control is applied. The effectiveness of the suggested mechanism and the control performances are illustrated along with some experimental results.