This paper presents active vibration control scheme of multi-mode forced vibration using piezocetamic sensors and actuators. The control scheme adopted is the Positive Position Feedback (PPF) control. Among various vibration control techniques. PPF control technique makes use of generalized displacement measurements to accomplish the vibration suppression. Two independent controllers are implemented to control the first and the second modes of the beam under external excitation. Experimental results for various damping ratios and feedback gains of the PPF controllers are compared with respect to the contorl efficiency. The results indicate that steady state vibration under wide band excitation can be controlled effectively when multiple sets of PZT sensors and actuators were used with PPF control technique.
Recently, a direct data-driven synthesis of a proportional integral derivative(PID) controller for a linear time-invariant(LTI) plant was presented in [1]. The authors showed that a complete set of PID controllers achieving robust performance and stability can be calculated directly from frequency response(FR) data without an identified transfer function model. However, it is not convenient to use this method because it requires complicated numerical algorithms to find specific frequencies which are solutions of an identical equation. The method also requires determination of the boundary of the controller's parameters from a finite set of FR data. In this paper, we present the development of a user-friendly Matlab toolbox based on the method in [1]. This toolbox allows us to obtain a complete three-dimensional(3-D) graphical solution of PID controllers that meet multiple design objectives. Several examples are given to demonstrate the use of the toolbox.
한국소음진동공학회 1997년도 춘계학술대회논문집; 경주코오롱호텔; 22-23 May 1997
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pp.407-412
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1997
There has been a recent surge of research interest on the smart structure. This paper presents active vibration control scheme of multi-mode forced vibration using piezoceramic sensors/actuators. The control scheme adopted is the Positive Position Feedback control. Among various vibration control techniques, PPF control technique makes use of generalized displacement measurements to accomplish vibration suppression. Two independent controllers are implemented to control the first and the second modes of the beam under external excitation. Experimental results for various damping ratio and feedback gains of the PPF controllers are compared with respect to the control efficiency. The results indicate that steady state vibration under wideband excitation can be controlled effectively when multiple sets of PZT sensors/actuators were used with PPF control technique.
This paper presents a method that can reduce the computational cost of the hierarchical quadratic programming (HQP)-based robot controller. Hierarchical controllers can effectively manage articulated robots with many degrees of freedom (DoFs) to perform multiple tasks. The HQP-based controller is one of the generic hierarchical controllers that can provide a control solution guaranteeing strict task priority while handling numerous equality and inequality constraints. However, according to a large amount of computation, it can be a burden to use it for real-time control. Therefore, for practical use of the HQP, we propose a method to reduce the computational cost by decreasing the size of the decision variable. The computation time and control performance of the proposed method are evaluated by real robot experiments with a 15 DoFs dual-arm manipulator.
본 논문은 선형 행렬 부등식 (LMI) 기법을 이용하여, 도립진자 시스템의 안정화 조절 제어 및 추종 제어 특성을 만족하는 다목적 제어기를 선계하기 위하여, 도립진자의 모델을 복수개의 모델을 원소로 가진 폴리토프 모델(polytopic model)로 표현하고, 극점 배치 Η$_2$/Η$_{\infty}$ 제어기를 설계하는 과정을 예시한 것이다. 도립진자의 진폭이 비교적 큰 경우, 하나의 동작점에서 구한 선형 시불변 모델의 오차를 불확실성으로 고려하여 설계한 제어기가 가지기 쉬운 보수성(conservativeness)을 극복하기 위하여, 도립진자 시스템에 대하여 다수의 경사 각도를 선형화의 동작점으로 취하여 복수개의 선형시불변 모델로써 이루어진 하나의 폴리토프 모델(polytopic model)을 구성하였다. 이 모델에 대하여, 볼록 최적화(convex optimization) 알고리즘을 사용하는 LMI 소프트웨어를 사용하여 다목적 성능을 만족하는 제어기를 설계하였다. 폴리토프 모델에 대하여 설계된 제어기로써 제어된 도립 진자는, 비교적 큰 경사 각도의 초기치에 대한 실험에서, 안정하게 연직 위치로 복원되는 제어 효과를 관찰할 수 있었다.
반복학습제어는 특정목적 궤도의 반복작업을 수행하는 정밀도를 개선하는 제어기를 개발하는 기술이다. 기존 연구에서는 수직다물체의 반복정밀도를 개선하기 위하여 누적학습제어와 적응제어 기법을 한 반복영역에서 동시에 실시하는 기법을 개발하였다. 당초 이 기술은 생산조립라인의 산업용 로봇에서 발생하는 반복정밀도를 개선하기 위해 개발하였으며, 특히, 분산학습기법은 산업용 로봇에서 발생하는 실질적 제어 방식에 유효한 기법이다. 본 논문에서 개발한 제어기술은 한 반복영역의 모든 시간대의 입출력 정보를 동시에 학습하기 보다는 매 시간대의 입출력 정보를 각 시간대 마다 충분히 학습하고 다음 시간대의 정보를 학습하는 것이다. 본 논문에서 개발한 기술을 산업용 로봇과 의료기기에 적용하면 수직다물체의 정밀도 품질보증 확보에 큰 기여를 하게 된다.
반복학습제어는 특정목적 궤도의 반복작업을 수행하는 정밀도를 개선하는 제어기를 개발하는 기술이다. 기존 연구에서는 수직다물체의 반복정밀도를 개선하기 위하여 누적학습제어와 적응제어 기법을 한 반복영역에서 동시에 실시하는 기법을 개발하였다. 당초 이 기술은 생산조립라인의 산업용 로봇에서 발생하는 반복정밀도를 개선하기 위해 개발하였으며, 특히, 분산학습기법은 산업용 로봇에서 발생하는 실질적 제어 방식에 유효한 기법이다 본 논문에서 개발한 제어기술은 한 반복영역의 모든 시간대의 입출력 정보를 동시에 학습하기 보다는 매 시간대의 입출력 정보를 각 시간대 마다 충분히 학습하고 다음 시간대의 정보를 학습하는 것이다. 본 논문에서 개발한 기술을 산업용 로봇과 의료기기에 적용하면 수직다물체의 정밀도 품질보증 확보에 큰 기여를 하게 된다.
Giovanini Leonardo;Ordys Andrzej W.;Grimble Michael J.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제4권6호
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pp.669-681
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2006
In this work, a new method of design adaptive controllers for SISO systems based on multiple models and switching is presented. The controller selects the model from a given set, according to a switching rule based on output prediction errors. The goal is to design, at each sample instant, a predictive control law that ensures the robust stability of the closed-loop system and achieves the best performance for the current operating point. At each sample the proposed control scheme identifies a set of linear models that best characterizes the dynamics of the current operating region. Then, it carries out an automatic reconfiguration of the controller to achieve the best possible performance whilst providing a guarantee of robust closed-loop stability. The results are illustrated by simulations a nonlinear continuous and stirred tank reactor.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제10권1호
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pp.58-66
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2009
Formation controller for multiple spacecrafts is designed based on a decentralized approach. The objective of the proposed controller is to make each spacecraft fly to the desired waypoints, while keeping the formation shape of multiple spacecrafts. To design the decentralized formation controller, the output feedback linearization technique using error functions for goal convergence and formation keeping is utilized for spacecraft dynamics. The primary contribution of this paper is to proposed optimal controller for formation flying based on the decentralized approach. To design the optimal controller, eigenvalue assignment technique is used. To verify the effectiveness of the proposed controller, numerical simulations are performed for three-dimensional waypoint-passing missions of multiple spacecrafts.
Li, Hao Leo;Hu, Aiguo Patrick;Covic, Grant Anthony
Journal of Power Electronics
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제11권3호
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pp.256-263
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2011
This paper utilizes free oscillation and energy injection principles to generate and control the high frequency current in the primary track of a contactless power transfer system. Here the primary power inverter maintains natural resonance while ensuring near constant current magnitude in the primary track as required for multiple independent loads. Such energy injection controllers exhibit low switching frequency and achieve ZCS (Zero Current Switching) by detecting the high frequency current, thus the switching stress, power losses and EMI of the inverter are low. An example full bridge topology is investigated for a contactless power transfer system with multiple pickups. Theoretical analysis, simulation and experimental results show that the proposed system has a fast and smooth start-up transient response. The output track current is fully controllable with a sufficiently good waveform for contactless power transfer applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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