In this paper, we address an active vibration control system, which suppresses the vibration engaged by magnetically levitated stage. The stage system consists of a levitating platen with four permanent magnetic linear synchronous motors in parallel. Each motor generates vertical force for suspension against gravity and propulsion force horizontally as well. This stage can generate six degrees of freedom motion via the vertical and horizontal forces. In the stage system, which represents the settling-time critical system, the motion of the platen vibrates mechanically. We designed an active vibration control system for suppressing vibration due to the stage moving. The command feedforward with inertial feedback algorithm is used for solving stage system's critical problems. The components of the active vibration control system are accelerometers for detecting stage tables's vibrations, a digital controller with high precise signal converters. and electromagnetic actuators.
In this paper, a five degree-of-freedom haptic device is proposed. The proposed haptic device has a pen which is suspended by tensioned six strings. Human operator handles the pen. Six DC motors are used as actuators to generate tensions in six strings to make resultant force feedback at the pen to the human operator Six encoders are used for calculating the movement of the pen. A digital controller is used for generate control signals for the suitable tension in the six strings. A current amplifiers is used for amplifying the control signals. Cable-suspended system has advantages of structure simplicity (only with several strings driven by motors without using other tensioning mechanisms), low inertia, and high force-to-weight ratio. Pen-based system has advantages of compactness and ...
In this paper an asymmetric hydraulic actuator which consists of single acting cylinder and servo valve is modeled for a quarter car active suspension system. This model regards the force as an internal state rather than a control input. The control input of the model is the sum of oil flows that pass through the valve's orifices. The resulting dynamic equation in the state space ap-pears a feedback connection of a nominal linear time in-variant term with a nonlinear bounded uncertain block. Since this model makes it possible to eliminate the force control phase, analysis and controller design are made straightforward and simple. Well known LQR method is then applied. Simulation and test rig experiment show the effectiveness of this approach in modeling and control.
The control of diamond turning is usually achieved through a laser-interferometer feedback of slide position. If the tool post is rigid and the material removal process is relatively static, then such a non-collocated position feedback control scheme may surface. However, as the accuracy requirement gets tighter and desired surface contours become more complex, the need for a direct tool-tip sensing becomes inevitable. The physical constraints of the machining process prohibit any reasonable implementation of a tool-tip motion measurement. It is proposed that the measured force normal to the face of the workpiece can be filtered through an appropriate admittance transfer function to result in the estimated depth of cut. This can be compared to the desired depth of cut to generate the adjustment control action in addition to position feedback control. In this work, the design methodology on the admittance model-based control with a conventional controller is presented. The recursive least-squares algorithm with forgetting factor is proposed to identify the parameters and update the cutting process in real time. The normal cutting forces are measured to identify the cutting dynamics in the real diamond turning process using the precision dynamometer. Based on the parameter estimation of cutting dynamics and the admittance model-based nanodynamic control scheme, simulation results are shown.
Dual-stage servo system for super-high density HDD has the chances of being composed of the coarse actuator(VCM) for track-seeking control and the fine actuator(microactuator) for-following control in near future. This paper presents the concept design of dual-stage servo system and the track-following control using an electrostatic microactuator for super-high density HDD. The electrostatic microactuator is designed and fabricated by MEMS(micro-electro-mechanical system) process. Both the nonlinear plant(voltage/displacement-to-electrostatic force) and the linear plant(electrostatic force-to-displacement) of the microactuator are established. Inverse function of the nonlinear plant is employed for a feedforward nonlinear compensator design. And feedforward control effect of this compensator is shown by time-domain experiments. A track-following feedback controller is designed using the feedback nonlinear compensator which is derived from the feedforward nonlinear compensator. The track-following control experiment is done to show the control efficiency of the proposed control system. And, excellent track-following control performance(2.21kHz servo-bandwidth, 7.51dB gain margin, $50.98^{\circ}$phase margin) is achieved by the proposed control system.
This paper is concerned with the dynamic modeling, active vibration controller design and experiments for a cylindrical shell equipped with MFC actuators. The dynamic model was derived by using Rayleigh-Ritz method based on Donnel-Mushtari shell theory. The actuator and sensors for the MFC actuator equations were derived based on pin-force model. The equations of motion were then reduced to modal equations of motion by considering the modes of interest. The sensor equations were also converted to a reduced form. An aluminum shell was fabricated to demonstrate the effectiveness of modeling and control techniques. The boundary conditions at both ends of the shell were assumed to be shear diaphragm. Theoretical natural frequencies were calculated and compared to experimental result. It was observed that the theoretical result is in good agreement with experimental result for the first two modes. The multi-input and multi-output positive position feedback controller, which can cope with first two modes, was then designed based on the blockinverse theory and implemented using DSP. It was found from experiment that vibrations can be successfully suppressed.
The piezoelectric actuating device is known for its large power density and simple structure. It can generate a larger force than a conventional actuator and has also wide bandwidth with fast response in a compact size. To control the piezoelectric actuator, we need an analog signal conditioning circuit as well as digital microcontrollers. Conventional microcontrollers are not equipped with an analog part and need digital-to-analog converters, which makes the system bulky compared with the small size of piezoelectric devices. To overcome these weaknesses, we are developing a single-chip controller that can handle analog and digital signals simultaneously using mixed-signal FPGA technology. This gives more flexibility than traditional fixed-function microcontrollers, and the control speed can be increased greatly due to the parallel processing characteristics of the FPGA. In this paper, we developed a floating-point multiplier, PWM generator, 80-kHz power control loop, and 1-kHz position feedback control loop using a single mixed-signal FPGA. It takes only 50 ns for single floating-point multiplication. The PWM generator gives two outputs to control the charging and discharging of the high-voltage output capacitor. Through experimentation and simulation, it is demonstrated that the designed control loops work properly in a real environment.
This paper deals with the displacement estimation of magnetically suspended simple 1 DOF(degree of freedom) system without the displacement sensor. Inherently electro-magnet for control has two natural feedback loops. One is the transfer function which represents the dependance of the amount of the magnetic flux on the gap displace-ments. The other is the transfer function expressing the properties that the back electromotive force is derived from the time derivative of the magnetic flux. Through these two feedback loops, information about the gap length can be represented by the magnetic flux and the coil current. This means that the gap length can be detected from these two states variables of the electromagnet without a displacements sensor(self-sensing). The displacement can be estimated with the magnetic flux subtracted by the coil current. In this paper we use a balance beam in order to deal with the displacement sensorless estimation of the magnetic bearing system. For the stable estimation of the gap displacements by using the method of self-sensing simple PD controller is used. We first show the mathematical model of the balance beam, and then we show the effectiveness of the current and flux feedback for making stable estimation of the gap displacements for the balance beam. Simulation results show the effectiveness of the current and flux feedback for good estimation of the displacement without using displacement sensor.
The pounding phenomenon in adjacent structures happens in severing earthquakes that can cause great damages. Connecting neighboring structures with active and semi-active control devices is an effective method to avoid mutual colliding between neighboring buildings. One of the most important issues in control systems is applying online control force. There will be a time delay if the prose of producing control force does not perform on time. This paper proposed a time-delay compensation method in coupled structures control, with semi-active Magnetorheological (MR) damper. This method based on Newmark's integration is adopted to mitigate the time-delay effect. In this study, Lyapunov's direct approach is employed to compute demanded voltage for MR dampers. Using Lyapunov's direct algorithm guarantees the system stability to design a controller based on feedback. Because of the strong nonlinearity of MR dampers, the equation of motion of coupled structures becomes an involved equation, and it is impossible to solve it with the common time step methods. In present paper modified Newmark-Beta integration based on the instantaneous optimal control algorithm, used to solve the involved equation. In this method, the response of a coupled system estimated base on optimal control force. Two MDOF structures with different degrees of freedom are finally considered as a numeric example. The numerical results show, the Newmark compensation is an efficient method to decrease the negative effect of time delay in coupled systems; furthermore, instantaneous optimal control algorithm can estimate the response of structures suitable.
In this paper, we address an active vibration control system, which suppresses the vibration engaged by magnetically levitated stage. The stage system consists of a levitating platen with four permanent magnetic linear synchronous motors in parallel. Each motor generates vertical force fer suspension against gravity and propulsion force horizontally as well. This stage can generate six degrees of freedom motion via the vertical and horizontal forces. In the stage system, which represents the settling-time critical system. the motion of the platen vibrates mechanically. We designed an active vibration control system for suppressing vibration due to the stage moving. The command feedforward with inertial feedback algorithm is used fer solving stage system's critical problems. The components of the active vibration control system are accelerometers for detecting stage table's vibrations, a digital controller with high precise signal converters, and electromagnetic actuators.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.