2,175 research outputs found

    A novel adaptive PD-type iterative learning control of the PMSM servo system with the friction uncertainty in low speeds

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    High precision demands in a large number of emerging robotic applications strengthened the role of the modern control laws in the position control of the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) servo system. This paper proposes a learning-based adaptive control approach to improve the PMSM position tracking in the presence of the friction uncertainty. In contrast to most of the reported works considering the servos operating at high speeds, this paper focuses on low speeds in which the friction stemmed deteriorations become more obvious. In this paper firstly, a servo model involving the Stribeck friction dynamics is formulated, and the unknown friction parameters are identified by a genetic algorithm from the offline data. Then, a feedforward controller is designed to inject the friction information into the loop and eliminate it before causing performance degradations. Since the friction is a kind of disturbance and leads to uncertainties having time-varying characters, an Adaptive Proportional Derivative (APD) type Iterative Learning Controller (ILC) named as the APD-ILC is designed to mitigate the friction effects. Finally, the proposed control approach is simulated in MATLAB/Simulink environment and it is compared with the conventional Proportional Integral Derivative (PID) controller, Proportional ILC (P-ILC), and Proportional Derivative ILC (PD-ILC) algorithms. The results confirm that the proposed APD-ILC significantly lessens the effects of the friction and thus noticeably improves the control performance in the low speeds of the PMSM

    Advanced Control of Piezoelectric Actuators.

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    168 p.A lo largo de las últimas décadas, la ingeniería de precisión ha tenido un papel importante como tecnología puntera donde la tendencia a la reducción de tamaño de las herramientas industriales ha sido clave. Los procesos industriales comenzaron a demandar precisión en el rango de nanómetros a micrómetros. Pese a que los actuadores convencionales no pueden reducirse lo suficiente ni lograr tal exactitud, los actuadores piezoeléctricos son una tecnología innovadora en este campo y su rendimiento aún está en estudio en la comunidad científica. Los actuadores piezoeléctricos se usan comúnmente en micro y nanomecatrónica para aplicaciones de posicionamiento debido a su alta resolución y fuerza de actuación (pueden llegar a soportar fuerzas de hasta 100 Newtons) en comparación con su tamaño. Todas estas características también se pueden combinar con una actuación rápida y rigidez, según los requisitos de la aplicación. Por lo tanto, con estas características, los actuadores piezoeléctricos pueden ser utilizados en una amplia variedad de aplicaciones industriales. Los efectos negativos, como la fluencia, vibraciones y la histéresis, se estudian comúnmente para mejorar el rendimiento cuando se requiere una alta precisión. Uno de los efectos que más reduce el rendimiento de los PEA es la histéresis. Esto se produce especialmente cuando el actuador está en una aplicación de guiado, por lo que la histéresis puede inducir errores que pueden alcanzar un valor de hasta 22%. Este fenómeno no lineal se puede definir como un efecto generado por la combinación de acciones mecánicas y eléctricas que depende de estados previos. La histéresis se puede reducir principalmente mediante dos estrategias: rediseño de materiales o algoritmos de control tipo feedback. El rediseño de material comprende varias desventajas por lo que el motivo principal de esta tesis está enfocado al diseño de algoritmos de control para reducir la histéresis. El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de estrategias de control avanzadas que puedan mejorar la precisión de seguimiento de los actuadores piezoeléctricos comerciale

    Comparison of neural and control theoretic techniques for nonlinear dynamic systems

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    Submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science at the Massachusetts Institute of Technology and Woods Hole Oceanographic Institution May 1994This thesis compares classical nonlinear control theoretic techniques with recently developed neural network control methods based on the simulation and experimental results on a simple electromechanical system. The system has a configuration-dependent inertia, which contributes a substantial nonlinearity. The controllers being studied include PID, sliding control, adaptive sliding control, and two different controllers based on neural networks: one uses feedback error learning approach while the other uses a Gaussian network control method. The Gaussian network controller is tested only in simulation due to lack of time. These controllers are evaluated based on the amount of a priori knowledge required, tracking performance, stability guarantees, and computational requirements. Suggestions for choosing appropriate control techniques to one's specific control applications are provided based on these partial comparison results
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