This paper proposes a Self-Tuning control algorithm for tracking the reference trajectory by measuring the end-point of robot manipulator whose links are light and flexible, and the performance of it is tested through the computer simulation. As an object of system, a flexible robot manipulator with two-links is considered and an assumed mode shape method including gravity force is adopted to analyze the vibration modes for each links and dynamics equation is derived. The controller is designed as a combined form which consists of dynamic feedforward compensator and self-tuning feedback controller. The one supplies nominal torque and the other supplies variational torque to manipulator. Apart from the, K-incremental predictor is also proposed in order to eliminate the offset error. and it shows that the result of simulation adapted well to load change and rapid velocity.
A new accurate and reliable human-in-the-loop control by artificial neural network (ANN) for human assistance robot was proposed in this paper. The principle of human-in-the-loop control by ANN was explained including the system architecture of human assistance robot control the design of the controller the control process as well as the switching of the different control patterns. Based on the proposed method, the control of meal assistance robot was implemented. In the controller of meal assistance robote a feedforward ANN controller was designed for the accurate position control. For safety a feedback ANN forcefree control was installed in the meal assistance robot. Both controllers have taken fully into account the influence of human arm upon the meal assistance robote and they can be switched smoothly based on the external force induced by the challenged person arm. By the experimental and simulation work of this method for an actual meal assistance robote the effectiveness of the proposed method was verified.
This paper presents an indirect cutting force measuring system, which uses the current signals from the AC servo drive units of the horizontal machining center, with its applications to the adaptive regulation of the cutting forces in various milling processes and to the on-line monitoring of tool breakage. A typical model for the feed-drive control system of a horizontal machining center is developed to analyze cutting force measurement from the drive motor. The pulsating milling forces can be measured indirectly within the bandwidth of the current feedback control loop of the feed-drive system. It is shown that the indirectly measured cutting force signals can be used in the adaptive controller for cutting force regulation. The whole scheme has been embedded in the commercial machining center and a series of cutting experiments on the face cutting processes are performed. The adaptive controller reveals reliable cutting force regulating capability against the various cutting conditions. It is also shown that the tool breakage in milling can be detected within one spindle revolution by adaptively filtering the current signals. The effect of the cutter run-out has been considered for the reliable on-line detection of tool breakage.
본 논문은 보다 높은 실재감과 안전성을 확보하기 위한 무인차량 원격주행제어 환경 개발에 대한 내용을 설명한다. 주로 무인차량 원격주행제어를 위한 환경은 조이스틱 형태의 장치를 활용하여 조향과 가/감속이 가능하도록 개발되어 사용되었다. 그 외 일반 차량처럼 간이 조향-휠(steering-wheel)을 기반으로 개발된 시뮬레이터 환경도 있으나, 현재 주행 상황을 피드백하는 기술이 적용되어 있지 않거나 가/감속부를 포함하지 않는 것이 대부분이다. 피드백 기술이란 일반 차량을 직접 운전할 때 조향-휠과 가/감속 페달을 통해 느껴지는 현재 주행 상황을 시뮬레이터 환경에 구현하는 것을 의미한다. 이렇듯 무인차량 원격주행제어에 이질감을 감소시키는 피드백 기술 개발과 더불어 실재감을 높일 수 있는 시뮬레이터 환경 구축이 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 선행 연구를 통해 개발된 힘반향 햅틱제어 기술을 적용할 수 있는 시뮬레이터 환경을 구축하고 시뮬레이터 하드웨어의 최소 요구사양을 도출하는 연구를 수행하였다. 하드웨어 구성은 일반 차량과 유사한 조향-휠 모듈과 가/감속 페달 모듈로 구성하였으며, 조향부와 가/감속부 모두 피드백 기술을 적용할 수 있도록 별도의 액추에이터를 설치하였다. 또한 제어부 PC를 통해 두 가지 조작부에 피드백 명령을 전달할 수 있도록 CAN(controller area network) 통신 환경을 구성하였다. 이렇게 구성한 시뮬레이터 환경의 성능을 검증하기 위하여 기 개발된 힘반향 햅틱제어 알고리즘을 직접 적용하여 각 상황 별 알고리즘 동작을 평가하였다.
This paper presents the state of the art of control strategies for bilateral teleoperation systems under time delays. In the bilateral teleoperation that has force feedback, the time delay in the communication channel is the main source of instability. To cope with this problem. a number of control methods have been proposed. Among many control strategies. key aspects of the recent passivity-based methods are mainly summarized for approaches with wave variables. PO/PC (passivity observer/passivity controller), simple PD, and energy bounds.
The external force disturbance is the one of the main causes that deteriorate the performance of the magnetic suspension. Thus, this paper develops a fuzzy estimator for gain scheduling control of magnetic suspension systems suffering from the unknown disturbance. The proposed fuzzy estimator computes the disturbance injected to the plant and the gain scheduled controller generates the corresponding stabilizing control input associated with the estimated disturbance. In the simulation results we confirm the novelty of the proposed control scheme comparing with the other method using a feedback linearization.
Nanotechnology is an important challenge, for which nanoparticle manipulation plays an important role in the assembly of nano elements. In this study, the dynamic equation of system plant is established by van der Waals force, friction, capillary forces etc. To push nanoparticles, strain gauges are used as sensors to actuate an X-Y stage in an atomic force microscopy system. A strategy of pushing nanoparticles is developed based on sliding mode control. Moreover, afuzzy controller is responsible for compensating tip-particle contact loss according to feedback signals of a laser-detector system. According to position control result, experimental results of gold nanoparticle manipulation are presented.
This paper presents vibration control performances of a commercial magnetorheological (MR) suspension via new control strategy considering hysteresis of the field-dependent damping force of MR damper. A commercial MR damper which is applicable to high class passenger vehicle is adopted and its field-dependent damping force is experimentally evaluated. Preisach hysteresis model for the MR damper is identified using experimental first order descending (FOD) curves. Then, a feed-forward compensation strategy for the MR damper is formulated and integrated with a linear quadratic regulation (LQR) feedback controller for the suspension system. Control performances of the proposed control strategy for the MR suspension is experimentally evaluated with quarter vehicle test facility.
This paper presents vibration control performances of a commercial magnetorheological(MR) suspension via new control strategy considering hysteresis of the field-dependent damping force of MR damper. A commercial MR damper which is applicable to high class passenger vehicle is adopted and its field-dependent damping force is experimentally evaluated. Preisach hysteresis model for the MR damper is identified using experimental first order descending(FOD) curves. Then, a feed-forward compensation strategy for the MR damper is formulated and integrated with a linear quadratic regulation(LQR) feedback controller for the suspension system. Control performances of the proposed control strategy for the MR suspension is experimentally evaluated with quarter vehicle test facility.
In the teleoperation system, force, position and velocity signals are communicated between master and slave arm. The addition of force feedback for the teleoperation system benefits the operator by providing more information to perform given tasks especially for tasks requiring contact with environment. When the master and slave arms are located in different places, time delay is unavoidable. Also it is well known that the system can become unstable when a time delay exists in the communication channel. The proposed control strategy is to use predictive control method(MBPC). The predictive controller is used to control teleoperation´s position and force control. Also it is used to overcome time delay.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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