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Auteur Reinhall, Per G.
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Affiner la rechercheAn Error Space Controller for a Resonating Fiber Scanner: Simulation and Implementation / Smithwick, Quinn Y. J. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 128 N°4 (Decembre 2006)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) . - 899-913 p.
Titre : An Error Space Controller for a Resonating Fiber Scanner: Simulation and Implementation Titre original : Contrôleur de l'Espace d'Erreur pour un Module de Balayage Résonnant de Fibre : Simulation et Exécution Type de document : texte imprimé Auteurs : Smithwick, Quinn Y. J., Auteur ; Vagner, Juris, Auteur ; Reinhall, Per G., Auteur Article en page(s) : 899-913 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Contrôleur robuste Balayage résonnant de fibre Dynamique non-linéaire Boucle ouverte Rétroaction Régulateur quadratique linéaire Déclancheur Déformation asymptotique Index. décimale : 629.8 Résumé : A robust error-space controller for an amplitude modulated resonating fiber scanner is developed and implemented. Using a nonlinear dynamics model, the system's open loop temporal response for a spiral scan pattern is simulated and compared to experiments to understand scan distortions, such as, toroid, swirl, and beating. A feedback linearized linear quadratic regulator based on error dynamics drives the tracking error to zero. Controller simulations determine robustness limits, and effects of fiber nonlinearities and actuator time delay. Using real-time hardware, the controller asymptotically tracks and is capable of removing the scan distortions. Image acquisition with the controlled scanner produces nearly pixel accurate images.
Un contrôleur robuste de l'erreur-espace pour un module de balayage résonnant de fibre modulé par amplitude est développé et mis en application. En utilisant un modèle non-linéaire de dynamique, la réponse temporelle de la boucle ouverte du système pour un modèle en spirale de balayage est simulée et comparée aux expériences pour comprendre des déformations de balayage, comme, le tore, le remous, et battre. Une rétroaction a linéarisé le régulateur quadratique linéaire basé sur des commandes de dynamique d'erreur l'erreur de cheminement à zéro. Les simulations de contrôleur déterminent des limites de robustesse, et les effets des non-linéarités de fibre et le temps de déclencheur retardent. Utilisant le matériel en temps réel, le contrôleur asymptotiquement dépiste et est capable d'enlever les déformations de balayage. L'acquisition d'image avec le module de balayage commandé produit presque des images précises de Pixel.[article] An Error Space Controller for a Resonating Fiber Scanner: Simulation and Implementation = Contrôleur de l'Espace d'Erreur pour un Module de Balayage Résonnant de Fibre : Simulation et Exécution [texte imprimé] / Smithwick, Quinn Y. J., Auteur ; Vagner, Juris, Auteur ; Reinhall, Per G., Auteur . - 899-913 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 128 N°4 (Decembre 2006) . - 899-913 p.
Mots-clés : Contrôleur robuste Balayage résonnant de fibre Dynamique non-linéaire Boucle ouverte Rétroaction Régulateur quadratique linéaire Déclancheur Déformation asymptotique Index. décimale : 629.8 Résumé : A robust error-space controller for an amplitude modulated resonating fiber scanner is developed and implemented. Using a nonlinear dynamics model, the system's open loop temporal response for a spiral scan pattern is simulated and compared to experiments to understand scan distortions, such as, toroid, swirl, and beating. A feedback linearized linear quadratic regulator based on error dynamics drives the tracking error to zero. Controller simulations determine robustness limits, and effects of fiber nonlinearities and actuator time delay. Using real-time hardware, the controller asymptotically tracks and is capable of removing the scan distortions. Image acquisition with the controlled scanner produces nearly pixel accurate images.
Un contrôleur robuste de l'erreur-espace pour un module de balayage résonnant de fibre modulé par amplitude est développé et mis en application. En utilisant un modèle non-linéaire de dynamique, la réponse temporelle de la boucle ouverte du système pour un modèle en spirale de balayage est simulée et comparée aux expériences pour comprendre des déformations de balayage, comme, le tore, le remous, et battre. Une rétroaction a linéarisé le régulateur quadratique linéaire basé sur des commandes de dynamique d'erreur l'erreur de cheminement à zéro. Les simulations de contrôleur déterminent des limites de robustesse, et les effets des non-linéarités de fibre et le temps de déclencheur retardent. Utilisant le matériel en temps réel, le contrôleur asymptotiquement dépiste et est capable d'enlever les déformations de balayage. L'acquisition d'image avec le module de balayage commandé produit presque des images précises de Pixel.
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 88-101 p
Titre : A Nonlinear State-Space Model of a Resonating Single Fiber Scanner for Tracking Control: Theory and Experiment Titre original : Modèle Non-Linéaire de l'Espace d'Etat d'un Module de Balayage Simple Résonnant de Fibre pour la Commande de Cheminement : Théorie et Expérience Type de document : texte imprimé Auteurs : Smithwick, Quinn Y. J., Auteur ; Seibel, Eric J. ; Vagners, Juris ; Reinhall, Per G., Auteur Article en page(s) : 88-101 p Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Espace non-linéaire Modèle dynamique Balayage simple Amplitude Déphasage Contrôleur Dynamique non-linéaire non planaire Index. décimale : 629.8 Résumé : A nonlinear state-space dynamic model of a resonating single fiber scanner is developed to understand scan distortion—jump, whirl, amplitude dependent amplitude and phase shifts—and as the basis for controllers to remove those distortions. The non-planar nonlinear continuum dynamics of a resonating base excited cantilever are reduced to a set of state-space coupled Duffing equations with centripetal acceleration. Methods for experimentally determining the model parameters are developed. The analytic frequency responses for raster, spiral and propeller scans are derived, and match experimental frequency responses for all three scan patterns, for various amplitudes, and using the same model parameters.
Un modèle dynamique de l'espace non-linéaire d'état d'un module de balayage simple résonnant de fibre est développé pour comprendre le saut de déformation de balayage, le mouvement giratoire, l'amplitude d'amplitude et les déphasages dépendants et comme base pour que des contrôleurs enlèvent ces déformations. La dynamique non-linéaire non planaire de continuum d'un en porte-à-faux passionnant par base résonnant est réduite à un ensemble d'équations de Duffing couplées parespace d'état avec l'accélération centripète. Des méthodes pour déterminer expérimentalement les paramètres modèles sont développées. Les réponses en fréquence analytiques pour la trame, la spirale et les balayages de propulseur sont dérivées, et des réponses en fréquence expérimentales de match pour chacun des trois modèles de balayage, pour de diverses amplitudes, et l'usage des mêmes paramètres modèles.[article] A Nonlinear State-Space Model of a Resonating Single Fiber Scanner for Tracking Control: Theory and Experiment = Modèle Non-Linéaire de l'Espace d'Etat d'un Module de Balayage Simple Résonnant de Fibre pour la Commande de Cheminement : Théorie et Expérience [texte imprimé] / Smithwick, Quinn Y. J., Auteur ; Seibel, Eric J. ; Vagners, Juris ; Reinhall, Per G., Auteur . - 88-101 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 88-101 p
Mots-clés : Espace non-linéaire Modèle dynamique Balayage simple Amplitude Déphasage Contrôleur Dynamique non-linéaire non planaire Index. décimale : 629.8 Résumé : A nonlinear state-space dynamic model of a resonating single fiber scanner is developed to understand scan distortion—jump, whirl, amplitude dependent amplitude and phase shifts—and as the basis for controllers to remove those distortions. The non-planar nonlinear continuum dynamics of a resonating base excited cantilever are reduced to a set of state-space coupled Duffing equations with centripetal acceleration. Methods for experimentally determining the model parameters are developed. The analytic frequency responses for raster, spiral and propeller scans are derived, and match experimental frequency responses for all three scan patterns, for various amplitudes, and using the same model parameters.
Un modèle dynamique de l'espace non-linéaire d'état d'un module de balayage simple résonnant de fibre est développé pour comprendre le saut de déformation de balayage, le mouvement giratoire, l'amplitude d'amplitude et les déphasages dépendants et comme base pour que des contrôleurs enlèvent ces déformations. La dynamique non-linéaire non planaire de continuum d'un en porte-à-faux passionnant par base résonnant est réduite à un ensemble d'équations de Duffing couplées parespace d'état avec l'accélération centripète. Des méthodes pour déterminer expérimentalement les paramètres modèles sont développées. Les réponses en fréquence analytiques pour la trame, la spirale et les balayages de propulseur sont dérivées, et des réponses en fréquence expérimentales de match pour chacun des trois modèles de balayage, pour de diverses amplitudes, et l'usage des mêmes paramètres modèles.
