A study has been carried out on the implementation of IMCA (Linear Moving Voice Coil Actuator) to a flexible robot arm modelled as cantilever beam. Control performances are evaluated by computer simulation and theoretical analysis is validated by experiments. From this study, it is proved that the LMVCA can be applied easily to the control system and suppress vibration effectively.
In this study, the soft textile actuator is produced for a smart wearable with the shape memory effects from linear shape memory alloys of Nickel and Titanium using the driving force through the fabrication process. The measurement model was designed to measure dynamic characteristics. The heating method, and memory shape of the linear shape memory alloy were set to measure the operating temperature. A shape memory alloy at 40.13℃, was used to heat the alloy with a power supply for the selective operation and rapid reaction speed. The required amount of current was obtained by calculating the amount of heat and (considering the prevention of overheating) set to 1.3 A. The fabrication process produced a soft textile actuator using a stitching technique for linear shape memory alloys at 0.5 mm intervals in the general fabric. The dynamic characteristics of linear shape memory alloys and actuators were measured and compared. For manufactured soft textile actuators, up to 0.8 N, twice the force of the single linear shape memory alloy, 0.38 N, and the response time was measured at 50 s.
As resent trends in structural construction have been to build taller and larger structures than any time in the past, they have had high flexibility and low damping that can cause large vibration response under severe environmental loading such as earthquakes, winds, and mechanical excitations. The damper with mass and spring is one approach to safeguarding the structure against excessive vibrations. In this paper, the lumped electrical circuit approach of mass/spring system is used to model the mechanical aspects according to the frequency. Therefore, the mass/spring system can be dealt with here and linked with the equivalent circuit of electric linear oscillatory actuator(LOA). Analysis models are two types of vibration control system, active mass damper(AMD) and hybrid mass damper(HMD). AMD consists of the moving coil LOA with mass only The LOA of HMD with mass and spring is composed of the fixed coil and the movable permanent magnet(PM) field part. The PM field part composed magnet modules and iron coke, is the damper marts itself. We Present the motional resistance and reactance of mass/spring system and the system impedance of AMD and HMD according to the frequency.
In the previous work, we performed the analysis of a tubular type moving-magnet linear oscillatory actuator (LOA) with cylindrical Halbach array by using 2-d analytical formulas and confirmed validity of analytical results by comparison of those with both finite element (FE) computation and experimental results. This paper deals with the dynamic characteristic analysis of the moving-magnet LOA with cylindrical Halbach array. Control parameters such as the thrust constant, the back-emf constant, resistance and inductance are obtained from both analytical and experimental results. And then, the dynamic simulation algorithm is established by the state and output equation obtained from voltage and motion equation. Finally, for various values of frequency, the dynamic simulation and experimental results for the characteristics of the voltage, current and displacement of moving-magnet LOA are presented. The simulation results are validated extensively by experiments. The experimental and simulation results for the variation of stroke according to control voltage are also presented for various values of frequency.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제6권1호
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pp.54-61
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2008
This paper presents a method for reducing modelling error in the linear motion system with voicecoil actuator (VCA). A model of linear motion system composed of a mechanism and control was prepared to verify the proposed method. In modeling of the system, the damping coefficient obtained experimentally is applied to the model in order to consider the effect of the viscous friction for the moving part in VCA. The response velocity of VCA for duty ratio of PWM signal was analyzed in the time domain. Consequently, the relation between velocity and duty ratio was obtained. The result from the experiment showed an error of 9% when compared with that of simulation. In order to reduce the modeling error, impedance variation according to input frequency was analyzed, and equivalent impedance with multi-frequency was applied to the control part. As a result, the modeling error decreased to 5%.
Vibrations caused by automobile engine are absorbed mostly by a passive-type engine mount. However, user specifications for automobile vibrations require more stringent conditions and higher standard. Hence, active-type engine mount have been developed to cope with such specifications. The active-type engine mount consists of sensor, actuator and controller where a control algorithm is implemented. The performance of the active engine mount depends on the control algorithm if the sensor and actuator satisfies the specification. The control algorithm should be able to suppress persistent vibrations caused by the engine which are related to engine revolution. In this study, three control algorithms are considered for suppressing persistent vibrations, which are the positive position feedback control algorithm, the strain-rate feedback control algorithm, and the modified higher harmonic control algorithm. Experimental results show that all the control algorithms considered in this study are effective in suppressing resonant vibrations but the modified higher harmonic controller is the most effective controller for non-resonant vibrations.
Recently the trends in information storage devices need small size, mobility, high capacity, and low power consumption etc. To satisfy those, the development of high performance actuator is an important issue. Compared with general linear actuator for optical disk drive, swingarm type rotary actuator is suitable to design in small form factor and has fast access time for random access. Swingarm actuator is designed considering the structural problem and the actuating force of VCM(Voice Coil Motor). The increase of mass caused by optical components makes vibration problems of swing-arm, therefore resonance frequency should be increased and inertia has to be reduced. ANSYS FEM tool is employed in optimizing swingarm. The VCM is designed using 3-D electro-magnetic analysis, and parameters of magnetic circuit are determined to matte large flux density. The large flux density enables to achieve low power consumption. VCM holder is designed to get the mass balance of total actuator and this balance reduces the magnitude of critical mode relative to pivot bearing, It is expected that swingarm type rotary actuator designed by this method is available to variable type of micro optical disk drives.
제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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pp.197-201
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1993
A method for the closedloop control of the torsional tip motion of a piezo-polymer actuator is presented. The application of Lyapunov's direct, method to the problem is explored. A feedback control of the torsional tip motion of tile piezopolymer actuator is derived by considering tile time rate of change of the total energy of the system. If the angular velocity of the tip of the actuator is known, all the modes of tile actuator can be controlled simultaneously. This approach has tile advantage over the conventional methods in the respect that it allows one to directly with tile system's partial differential equations without resorting to approximations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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