In this paper, a DLC method is proposed for linear feedback systems to improve the tracking performance when the task of the system is repetitive. DLC can generate the desired control input directly from the previously learned control inputs corresponding to other output trajectories. It is assumed that all the desired output functions considered in this paper have some relations called proportionality and it is shown by mathematical analysis that DLC can be utilized to generate additional control efforts for the perfect tracking. To show the validity and tracking performance of the proposed method, some simulations are performed for the tracking control of a linear system with a PI controller.
Cho, Sung-In;Lee, In;Lee, Seung-Jun;Lee, Choong Yun;Park, Soo Hyung
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제13권4호
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pp.428-434
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2012
Missiles suffer from flight instability problems at high angles of attack, since vortex flow over a fuselage cause lateral force to the body. To overcome this problem at a high angle of attack, the development of a real time vortex controller is needed. In this paper, Proper Orthogonal Decomposition (POD) and feedback controllers are developed for real time vortex control. The POD method is one of the most well known techniques for modeling low order models that represent the original full-order model. An adaptive control algorithm is used for real time control.
Direct-drive robots are suitable to the position and force control with high accuracy, but it is difficult to design a controller because of the system's nonlinearity and link-interactions. This paper is concerned with the study of the force control of direct-drive robots. The proposed algorithm consists of feedback controllers and a neural network. After the completion of learning, the output of feedback controller is nearly equal to zero, and the neural network controller plays an important role in the control system. Therefore, the optimum retuning of parameters of feedback controllers is unnecessary. In other words, the proposed algorithm does not require any knowledge of the controlled system in advance. The effectiveness of the proposed algorithm is demonstrated by the experiment on the force control of the parallelogram link-type direct-drive robot.
Attitude control law design for spacecraft large angle maneuvers is investigated in this paper. The feedback linearization technique is applied to the design of a nonlinear tracking control law. The output function to be tracked is the quaternion attitude parameter. The designed control law turns out to be a combination of attitude and attitude rate tracking commands. The attitude-only output function, therefore, leads to a stable closed-loop system following the given reference trajectory. The principal advantage of the proposed method is that it is relatively easy to produce reference trajectories and associated controller.
This paper presents a close-loop feedback control scheme, which can simultaneously satisfy multiple conflicting control performances, for a high speed positioning system driven by a brushless D.C. motor. With the dynamic model of the motor and proportional-plus-derivative feedback controllers selected as sample controllers, the convex combined feedback controller is formulated for implementing a direct-drive manipulator. Experimental results show that the developed multiple simultaneous specification(MSS) controller can meet desired control performances; maximum overshoot and rise time.
This paper presents a LMI(linear matrix inequality)-based fuzzy approach of modeling and active vibration control of geometrically nonlinear flexible plates with piezoelectric materials as actuators and sensors. The large-amplitude vibration characteristics and dynamic partial differential equation of a piezoelectric flexible rectangular thin plate structure are obtained by using generalized Fourier series and numerical integral. Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model is employed to approximate the nonlinear structural system, which combines the fuzzy inference rule with the local linear state space model. A robust fuzzy dynamic output feedback control law based on the T-S fuzzy model is designed by the parallel distributed compensation (PDC) technique, and stability analysis and disturbance rejection problems are guaranteed by LMI method. The simulation result shows that the fuzzy dynamic output feedback controller based on a two-rule T-S fuzzy model performs well, and the vibration of plate structure with geometrical nonlinearity is suppressed, which is less complex in computation and can be practically implemented.
본 연구에서는 선단의 각속도를 측정하여 궤환함으로써 유연한 로봇팔의 진동 을 억제함과 동시에 선단의 위치를 제어하고자 한다. 선단에 레이트 자이로를 설치 하여 선단의 각속도를 측정하였다. 레이트 자이로는 이미 비행체의 제어에 널리 사 용되고 있는 정밀 각속도 센서로 소형이면서 가벼워 회전 진동측정이 매우 쉽고 편리 한 장점이 있다. 또한 유연한 로봇팔을 선단에 집중질량이 있는 오일러보로 가정하 여 모델링을 하였으며, 실험에서는 1차진동 모드까지만 고려하였다.
In this paper, an exact reshaping method for the motor dynamics of a flexible-joint robot is proposed using an integral manifold approach. Obtaining the exact model for both motor-side and link-side dynamics of a flexible-joint robot is difficult due to its under-actuated nature and complex dynamics. Despite the simple structure of the motor-side dynamics, they are difficult to model accurately for a flexible-joint robot due to motor disturbances, especially when speed reducers such as harmonic drives are installed. An integral manifold feedback control (IMFC) is proposed to reshape the motor dynamics. Based on the integral manifold approach, it is theoretically proved that the IMFC reshapes motor dynamics exactly even with bounded disturbances such as motor friction. The performance of the proposed IMFC is verified experimentally using a single degree-of-freedom flexible-joint robot under gravity conditions.
In this paper, a feedback linearizing anti-sway control law, using a 2-D model for container cranes, is investigated. The equations of motion are first derived from Lagrange's equation. Then, by substituting the sway dynamics into the trolley dynamics, a reduction of variables from three (trolley, hoist, sway) to two (trolley, hoist) is pursued. The anti-sway control law is designed based on the Lyapunov stability theorem. The proposed control law guarantees the uniform asymptotic stability of the closed-loop system. The simulation results of the derived control law, using MATLAB/Simulink, are compared with those of the sliding mode control law, noted in previous literature. Also, experimental results using a 3-D pilot crane are provided.
In this paper, dynamic analysis of a nonlinear active vibration absorber is conducted with a time delay acceleration feedback to suppress the vibration of a nonlinear single degree of freedom primary system. The primary system consisting of linear and nonlinear cubic springs, mass, and damper is subjected to the multi-harmonic hard excitation with a parametric excitation. It is proposed to reduce the vibration of the primary system and the absorber by using a lead zirconate titanate (PZT) stack actuator in series with a spring in the absorber which configures as an active vibration absorber. The method of multiple scales (MMS) is used to obtain the approximate solution of the system under the internal resonance, subharmonic, superharmonic, and principal parametric resonance conditions simultaneously. Frequency and time responses of the system are investigated considering a delay in the feedback for the various parameters of the absorber configuration and controlling force.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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