This paper is concerned with the implementation of auto-tuning positive position feedback controller using a digital signal processor and microcontroller. The main advantage of the positive position feedback controller is that it can control a natural mode of interest by tuning the filter frequency of the positive position feedback controller to the natural frequency of the target mode. However, the positive position feedback controller loses its advantage when mistuned. In this paper, the fast fourier transform algorithm is implemented on the microcontroller whereas the positive position feedback controller is implemented on the digital signal processor. After calculating the frequency which affects the vibrations of structure most, the result is transferred to the digital signal processor. The digital signal processor updates the information on the frequency to be controlled so that it can cope with both internal and external changes. The proposed scheme was installed and tested using a beam equipped with piezoceramic sensor and actuator. The experimental results show that the auto-tuning positive position feedback controller proposed in this paper can suppress vibrations even when the target structure undergoes structural change thus validating the approach.
This paper is concerned with the implementation of adaptive positive position feedback controller using a digital signal processor and microcontroller The main advantage of the positive position feedback controller is that it can control a natural mode of interest by tuning the filter frequency of the positive position feedback controller to the natural frequency of the target mode. However, the positive position feedback controller loses its advantage when mistuned. In this paper, the fast fourier transform algorithm is implemented on the microcontroller whereas the positive position feedback controller is implemented on the digital signal processor. After calculating the frequency which affects the vibrations of structure most the result is transferred to the digital signal processor. The digital signal processor updates the information on the frequency to be controlled so that it can cope with both internal and external changes. The proposed scheme was installed and tested using a beam equipped with piezoceramic sensor and actuator. The experimental results show that the adaptive positive position feedback controller proposed in this paper can suppress vibrations even when the target structure undergoes structural change thus validating the approach.
This paper is concerned with the active vibration control of beam equipped with piezoceramic sensors and actuators. The single-input and single-output positive position feedback controller is considered as an active vibration controller for the beam. The proposed single-input and single-output positive position feedback controller can cope with many modes of interest by summing each positive position feedback controller designed for each mode. In this paper, theoretical formulation is first explained in detail. We discuss how to design the single-input and single-output positive position feedback controller for a target structure by considering Euler-Bemoulli beam. It is found that the theories developed in this study are capable of predicting the control system characteristics and its performance.
In this paper, a hybrid PD-servo state feedback control algorithm for swing up inverted pendulum system is proposed. It consists of two parts. The first part is the PD position control for swinging up the pendulum from the natural pendent position to around the upright position and the second part is the servo state feedback control for stabilizing the inverted pendulum in upright position. The first controller is PD controller and it is tuned to control the position of the pendulum by moving the cart back and forth until the pendulum swings up around the upright position. Then the second controller will be switched to stabilize the inverted pendulum in its upright position. The controller in this stage is the servo state feedback controller designed by pole placement. Experimental results of PD type swinging up control system, of stabilizing servo state feedback control system and of the proposed hybrid PD-servo state feedback control system to swing up and stabilize inverted pendulum show that the proposed method is effective and reliable for actual implementation while it is simple.
The design and implementation of a drive wheel position, orientation, and velocity feedback control algorithm for a differential-drive mobile robot is described here. A new concept, the most significant error, is introduced as the control design objective. Drive wheel position, orientation, and velocity feedback control directly minimize the most siginificant error by coordinating the motion of the two drive wheels. The drive wheel position, orientation, and velocity feedback control algorithm is analyzed and experiments are conducted to evaluate its performance. The experimental results are shown that drive wheel position, orientation and velocity feedback control algorithm yields substantially smaller position and orientation errors than those of conventional methods.
In this paper, a novel position controller based on state feedback and feed-forward is proposed. Traditional position and speed controllers are replaced by a single controller with the position and speed as state feedbacks, and the position command and load torque as feed-forwards. The feedback and feed-forward gains are obtained by analytic modeling and design. The load torque, rotor speed and position are estimated by an observer based on a Kalman filter (KF) with a low resolution mechanical position sensor. Feed-forward compensation by an estimated load torque is used to improve the dynamic performance during load torque changes.
본 논문은 3차원 가상환경에서 드로잉할 때, 사용자에게 위치 입력에 대한 피드백을 부여하는 효과적인 방법을 설계하고 그 성능을 측정하여, 피드백을 통해 사용자가 올바른 위치를 입력하는데 도움을 줄 수 있는지 확인하고자 한다. 주어진 선 형상을 핸드-헬드 컨트롤러를 이용하여 따라 그리는 실험에서 사용자에게 위치 입력 오차에 대해 세 단계의 시각, 청각, 촉각 피드백을 각각 제공하고, 어떤 피드백이 가장 효과적인지를 분석하였다. 피드백의 형태에 따른 위치 입력 정확도를 분석한 결과, 피드백은 특정 크기 이상의 입력 오류를 크게 감소시킬 수 있었으며, 시각과 촉각 피드백이 청각 피드백보다 효과적이었다.
This paper is concerned with the active vibration control of a grid structure equipped with piezoceramic sensors and actuators. The grid structure is a replica of the solar panel commonly mounted on satellites, which contains complex natural mode shapes. The multi input and multi output positive position feedback controller is considered as an active vibration controller for the grid structure. A new concept, the block-inverse technique, is proposed to cope with more modes than the number of actuators and sensors. This study also deals with the stability and the spillover effect associated with the application of the multi-input multi-output positive position feedback controller based on the block inverse technique. It was found that the theories developed in this study are capable of predicting the control system characteristics and its performance. The new multi-input multi-output positive position feedback controller was applied to the test structure using a digital signal processor and its efficacy was verified by experiments..
This paper is concerned with the active vibration control of a grid structure equipped with piezoceramic sensors and actuators. The grid structure is a replica of the solar panel commonly mounted on satellites, which contains complex natural mode shapes. The multi-input and multi-output positive position feedback controller is considered as an active vibration controller for the grid structure. A new concept, the block-inverse technique, is proposed to cope with more modes than the number of actuators and sensors. This study also deals with the stability and the spillover effect associated with the application of the multi-input multi-output positive position feedback controller based on the block-inverse technique. It was found that the theories developed in this study are capable of predicting the control system characteristics and its performance. The new multi-input multi-output positive position feedback controller was applied to the test structure using a digital signal processor and its efficacy was verified by experiments.
In this paper we propose a hybrid position/force controller of a robot manipulator using feedback error learning rule and neural networks. The neural network is constructed from inverse dynamics. The weighting value of each neuron is trained by using a feedback force as an error signal. If the neural networks are sufficiently trained well, it does not require the feedback-loop with error signals. The effectiveness of the proposed hybrid position/force controller is demonstrated by computer simulation using PUMA 560 manipulator.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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