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Adaptive sliding mode control with perturbation estimation and PID sliding surface for motion tracking of a piezo-driven micromanipulator / LI. Yangmin in IEEE Transactions on control systems technology, Vol. 18 N° 4 (Juillet 2010)
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[article]
Titre : Adaptive sliding mode control with perturbation estimation and PID sliding surface for motion tracking of a piezo-driven micromanipulator Type de document : texte imprimé Auteurs : LI. Yangmin, Auteur ; Qingsong Xu, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 798-810 Note générale : Génie Aérospatial Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Flexure mechanism Hysteresis Micromanipulator Nonlinear system Piezoelectric actuation Robust control Index. décimale : 629.1 Résumé : This paper proposes an improved sliding mode control with perturbation estimation (SMCPE) featuring a PID-type sliding surface and adaptive gains for the motion tracking control of a micromanipulator system with piezoelectric actuation. One advantage of the proposed controller lies in that its implementation only requires the online estimation of perturbation and control gains without acquiring the knowledge of bounds on system uncertainties. The dynamic model of the system with Bouc-Wen hysteresis is established and identified through particle swarm optimization (PSO) approach, and the controller is designed based on Lyapunov stability analysis. A high-gain observer is adopted to estimate the full state from the only measurable position information. Experimental results demonstrate that the performance of proposed controller is superior to that of conventional SMCPE in both set-point regulation and motion tracking control. Moreover, a submicron accuracy tracking and contouring is achieved by the micromanipulator with dominant hysteresis compensated for a low magnitude level, which validates the feasibility of the proposed controller in the field of micro/nano scale manipulation as well.
DEWEY : 629.1 ISSN : 1063-6536 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5282525
in IEEE Transactions on control systems technology > Vol. 18 N° 4 (Juillet 2010) . - pp. 798-810[article] Adaptive sliding mode control with perturbation estimation and PID sliding surface for motion tracking of a piezo-driven micromanipulator [texte imprimé] / LI. Yangmin, Auteur ; Qingsong Xu, Auteur . - 2011 . - pp. 798-810.
Génie Aérospatial
Langues : Anglais (eng)
in IEEE Transactions on control systems technology > Vol. 18 N° 4 (Juillet 2010) . - pp. 798-810
Mots-clés : Flexure mechanism Hysteresis Micromanipulator Nonlinear system Piezoelectric actuation Robust control Index. décimale : 629.1 Résumé : This paper proposes an improved sliding mode control with perturbation estimation (SMCPE) featuring a PID-type sliding surface and adaptive gains for the motion tracking control of a micromanipulator system with piezoelectric actuation. One advantage of the proposed controller lies in that its implementation only requires the online estimation of perturbation and control gains without acquiring the knowledge of bounds on system uncertainties. The dynamic model of the system with Bouc-Wen hysteresis is established and identified through particle swarm optimization (PSO) approach, and the controller is designed based on Lyapunov stability analysis. A high-gain observer is adopted to estimate the full state from the only measurable position information. Experimental results demonstrate that the performance of proposed controller is superior to that of conventional SMCPE in both set-point regulation and motion tracking control. Moreover, a submicron accuracy tracking and contouring is achieved by the micromanipulator with dominant hysteresis compensated for a low magnitude level, which validates the feasibility of the proposed controller in the field of micro/nano scale manipulation as well.
DEWEY : 629.1 ISSN : 1063-6536 En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5282525 Exemplaires
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité aucun exemplaire Dahl model-based hysteresis compensation and precise positioning control of an XY parallel micromanipulator with piezoelectric actuation / Qingsong Xu in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 132 N° 4 (Juillet 2010)
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[article]
Titre : Dahl model-based hysteresis compensation and precise positioning control of an XY parallel micromanipulator with piezoelectric actuation Type de document : texte imprimé Auteurs : Qingsong Xu, Auteur ; LI. Yangmin, Auteur Année de publication : 2010 Article en page(s) : 12 p. Note générale : Systèmes dynamiques Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Feedback Feedforward Hysteresis Micromanipulators Particle swarm optimisation Piezoelectric actuators Position control Three-term Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a new control scheme for the hysteresis compensation and precise positioning of a piezoelectrically actuated micromanipulator. The scheme employs an inverse Dahl model-based feedforward in combination with a repetitive proportional-integral-derivative feedback control algorithm along with an antiwindup strategy. The dynamic model of the system with Dahl hysteresis is established and identified through particle swarm optimization approach. The necessity of using global optimization and how to choose the model parameters to be optimized are addressed as well. The effectiveness of the proposed controller is demonstrated by several experimental studies on an XY parallel micromanipulator. Experimental results reveal that both antiwindup and repetitive control strategies can improve the positioning accuracy of the system, and a well performance of the proposed scheme for both one-dimensional tracking and two-dimensional contouring tasks of the micromanipulator is achieved. Moreover, due to a simple structure, the proposed methodology can be easily generalized to other micro- or nanomanipulators with piezoelectric actuation as well. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : http://atcatalogue_2.enp.edu.dz/catalog.php?categ=serials&sub=analysis&action=an [...]
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 132 N° 4 (Juillet 2010) . - 12 p.[article] Dahl model-based hysteresis compensation and precise positioning control of an XY parallel micromanipulator with piezoelectric actuation [texte imprimé] / Qingsong Xu, Auteur ; LI. Yangmin, Auteur . - 2010 . - 12 p.
Systèmes dynamiques
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 132 N° 4 (Juillet 2010) . - 12 p.
Mots-clés : Feedback Feedforward Hysteresis Micromanipulators Particle swarm optimisation Piezoelectric actuators Position control Three-term Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a new control scheme for the hysteresis compensation and precise positioning of a piezoelectrically actuated micromanipulator. The scheme employs an inverse Dahl model-based feedforward in combination with a repetitive proportional-integral-derivative feedback control algorithm along with an antiwindup strategy. The dynamic model of the system with Dahl hysteresis is established and identified through particle swarm optimization approach. The necessity of using global optimization and how to choose the model parameters to be optimized are addressed as well. The effectiveness of the proposed controller is demonstrated by several experimental studies on an XY parallel micromanipulator. Experimental results reveal that both antiwindup and repetitive control strategies can improve the positioning accuracy of the system, and a well performance of the proposed scheme for both one-dimensional tracking and two-dimensional contouring tasks of the micromanipulator is achieved. Moreover, due to a simple structure, the proposed methodology can be easily generalized to other micro- or nanomanipulators with piezoelectric actuation as well. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : http://atcatalogue_2.enp.edu.dz/catalog.php?categ=serials&sub=analysis&action=an [...] Exemplaires
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité aucun exemplaire Real-Time Tip-Over Prevention and Path Following Control for Redundant Nonholonomic Mobile Modular Manipulators via Fuzzy and Neural-Fuzzy Approaches / LI. Yangmin in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N°4 (Decembre 2006)
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[article]
Titre : Real-Time Tip-Over Prevention and Path Following Control for Redundant Nonholonomic Mobile Modular Manipulators via Fuzzy and Neural-Fuzzy Approaches Titre original : Empêchement Fini de Bout en Temps Réel et Commande Suivante de Chemin pour les Manipulateurs Modulaires Mobiles Superflus de Nonholonomic par l'Intermédiaire des Approches Brouillées Brouillées et Neurales Type de document : texte imprimé Auteurs : LI. Yangmin, Auteur ; Yugang, Liu, Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : 753-764 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Manipulateur modulaire mobile nonholonomic superflu Stabilité Inertie Pesanteur Accélération Planificateur Contrôleur brouillé neural adaptif Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a practical method for automatic tip-over prevention and path following control of a redundant nonholonomic mobile modular manipulator. According to modular robot concept, the mobile platform is treated as a special module attached to the base of the modular manipulator, then an integrated structure is constructed and its dynamic modeling is performed. A new tip-over stability criterion based on the supporting forces is proposed in consideration of inertia, gravity, and acceleration. An online fuzzy logic (FL) self-motion planner and an adaptive neural-fuzzy controller (ANFC) are presented: The former is used to generate desired self-motions in a real-time manner, and the latter is used to prevent the robot from tipping over and to control the end-effector to follow a desired spacial trajectory at the same time. The proposed algorithm does not need any a priori knowledge of dynamic parameters and can suppress bounded external disturbances effectively. Simulation results for a real robot validate the dynamic modeling method and the controller design algorithm.
Cet article présente une méthode pratique pour le bout automatique au-dessus de l'empêchement et le chemin après commande d'un manipulateur modulaire mobile nonholonomic superflu. Selon le concept modulaire de robot, la plateforme mobile est traitée comme module spécial attaché à la base du manipulateur modulaire, puis une structure intégrée est construite et son modeler dynamique est exécuté. On propose un critère fini de stabilité de nouveau bout basé sur les forces de support dans la considération de l'inertie, de la pesanteur, et de l'accélération. Un planificateur en ligne de mouvement d'art de l'auto-portrait de la logique floue (FL) et un contrôleur brouillé neural adaptatif (ANFC) sont présentés : L'ancien est employé pour se produire a désiré des mouvements d'art de l'auto-portrait d'une façon en temps réel, et le dernier est employé pour empêcher le robot d'incliner fini et pour commander le terminal pour suivre une trajectoire spacial désirée en même temps. L'algorithme proposé n'a besoin d'aucune connaissance a priori des paramètres dynamiques et peut supprimer des perturbations externes liées efficacement. Les résultats de simulation pour un vrai robot valident la méthode modelante dynamique et l'algorithme de conception de contrôleur.En ligne : ymli@umac.mo, ya27401@umac.mo
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) . - 753-764 p.[article] Real-Time Tip-Over Prevention and Path Following Control for Redundant Nonholonomic Mobile Modular Manipulators via Fuzzy and Neural-Fuzzy Approaches = Empêchement Fini de Bout en Temps Réel et Commande Suivante de Chemin pour les Manipulateurs Modulaires Mobiles Superflus de Nonholonomic par l'Intermédiaire des Approches Brouillées Brouillées et Neurales [texte imprimé] / LI. Yangmin, Auteur ; Yugang, Liu, Auteur . - 2007 . - 753-764 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) . - 753-764 p.
Mots-clés : Manipulateur modulaire mobile nonholonomic superflu Stabilité Inertie Pesanteur Accélération Planificateur Contrôleur brouillé neural adaptif Index. décimale : 629.8 Résumé : This paper presents a practical method for automatic tip-over prevention and path following control of a redundant nonholonomic mobile modular manipulator. According to modular robot concept, the mobile platform is treated as a special module attached to the base of the modular manipulator, then an integrated structure is constructed and its dynamic modeling is performed. A new tip-over stability criterion based on the supporting forces is proposed in consideration of inertia, gravity, and acceleration. An online fuzzy logic (FL) self-motion planner and an adaptive neural-fuzzy controller (ANFC) are presented: The former is used to generate desired self-motions in a real-time manner, and the latter is used to prevent the robot from tipping over and to control the end-effector to follow a desired spacial trajectory at the same time. The proposed algorithm does not need any a priori knowledge of dynamic parameters and can suppress bounded external disturbances effectively. Simulation results for a real robot validate the dynamic modeling method and the controller design algorithm.
Cet article présente une méthode pratique pour le bout automatique au-dessus de l'empêchement et le chemin après commande d'un manipulateur modulaire mobile nonholonomic superflu. Selon le concept modulaire de robot, la plateforme mobile est traitée comme module spécial attaché à la base du manipulateur modulaire, puis une structure intégrée est construite et son modeler dynamique est exécuté. On propose un critère fini de stabilité de nouveau bout basé sur les forces de support dans la considération de l'inertie, de la pesanteur, et de l'accélération. Un planificateur en ligne de mouvement d'art de l'auto-portrait de la logique floue (FL) et un contrôleur brouillé neural adaptatif (ANFC) sont présentés : L'ancien est employé pour se produire a désiré des mouvements d'art de l'auto-portrait d'une façon en temps réel, et le dernier est employé pour empêcher le robot d'incliner fini et pour commander le terminal pour suivre une trajectoire spacial désirée en même temps. L'algorithme proposé n'a besoin d'aucune connaissance a priori des paramètres dynamiques et peut supprimer des perturbations externes liées efficacement. Les résultats de simulation pour un vrai robot valident la méthode modelante dynamique et l'algorithme de conception de contrôleur.En ligne : ymli@umac.mo, ya27401@umac.mo Exemplaires
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité aucun exemplaire