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Minimizing residual vibration in short-maneuver pulse-width control / Buffinton, Keith W. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 132 N° 2 (Mars/Avril 2010) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 132 N° 2 (Mars/Avril 2010) . - 05 p. Titre : Minimizing residual vibration in short-maneuver pulse-width control Type de document : texte imprimé Auteurs : Buffinton, Keith W., Auteur ; Katie L. Hoffman, Auteur ; Berg, Martin C., Auteur Année de publication : 2010 Article en page(s) : 05 p. Note générale : Systèmes dynamiques Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Friction  Numerical  analysis  Vibration  control Index. décimale : 629.8 Résumé : Two problems encountered in precision manufacturing are friction and flexibility. With regard to friction, pulse-width control has been shown to be exceptionally effective for rigid systems; however, when used to control flexible systems residual vibrations often result, limiting speed and precision. In previous work, a pulse-width controller was developed that uses two pulses in sequence such that the second pulse minimizes vibration induced by the first. This controller used a brute-force numerical process and obtained solutions similar to optimal zero vibration techniques. Additionally, trends in numerical solutions were identified that approached limiting values for short pulse durations. In the present paper, a theoretical foundation for these limiting values is derived. This derivation shows that for short maneuvers approximate analytical expressions for pulse-widths and their application times are easily obtained. These analytical expressions are used as the basis of a pulse-width controller that is shown to effectively minimize residual vibration in simulations and experiments. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : http://asmedl.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JDSMAA00013200 [...] [article] Minimizing residual vibration in short-maneuver pulse-width control [texte imprimé] / Buffinton, Keith W., Auteur ; Katie L. Hoffman, Auteur ; Berg, Martin C., Auteur . - 2010 . - 05 p. Systèmes dynamiques Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 132 N° 2 (Mars/Avril 2010) . - 05 p. Mots-clés : Friction  Numerical  analysis  Vibration  control Index. décimale : 629.8 Résumé : Two problems encountered in precision manufacturing are friction and flexibility. With regard to friction, pulse-width control has been shown to be exceptionally effective for rigid systems; however, when used to control flexible systems residual vibrations often result, limiting speed and precision. In previous work, a pulse-width controller was developed that uses two pulses in sequence such that the second pulse minimizes vibration induced by the first. This controller used a brute-force numerical process and obtained solutions similar to optimal zero vibration techniques. Additionally, trends in numerical solutions were identified that approached limiting values for short pulse durations. In the present paper, a theoretical foundation for these limiting values is derived. This derivation shows that for short maneuvers approximate analytical expressions for pulse-widths and their application times are easily obtained. These analytical expressions are used as the basis of a pulse-width controller that is shown to effectively minimize residual vibration in simulations and experiments. DEWEY : 629.8 ISSN : 0022-0434 En ligne : http://asmedl.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JDSMAA00013200 [...]

Piecewise-Linear-Gain Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction / Rathbun, David B. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 139-143 p. Titre : Piecewise-Linear-Gain Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction Titre original : Commande par morceaux linéaire de largeur d'impulsion de gain pour le Positionnement Précis des Systèmes Structurellement Flexibles Sujet à Stiction et à Frottement de Coulomb Type de document : texte imprimé Auteurs : Rathbun, David B., Auteur ; Berg, Martin C., Auteur ; Buffinton, Keith W. Article en page(s) : 139-143 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande  de  largeur  d'impulsion  FRottement  mécanique  Morceau  linéaire  de  commande Index. décimale : 629.8 Résumé : Pulse width control refers to the use of a control law to determine the duration of fixed-height force pulses for point-to-point position control of a plant that is subject to mechanical friction, including stiction. A quantitative measure of the performance of a pulse width control system is introduced. Applications of this measure suggest that piecewise-linear-gain pulse width control laws will often provide better performance than constant-gain pulse width control laws. A method for designing piecewise-linear-gain pulse width control laws is introduced. The performance measure and piecewise-linear-gain control law design method are demonstrated in applications to the control of the position of the end-effector of an industrial robot. La commande de largeur d'impulsion se rapporte à l'utilisation d'une loi de commande de déterminer la durée des impulsions à altitude fixe de force pour le point à la commande de position de point d'une usine qui est sujette au frottement mécanique, y compris le stiction. Une mesure quantitative de l'exécution d'un système de commande de largeur d'impulsion est présentée. Les applications de cette mesure suggèrent que les lois par morceaux linéaires de commande de largeur d'impulsion de gain fournissent souvent une meilleure exécution que des lois constantes de commande de largeur d'impulsion de gain. Une méthode pour concevoir des lois par morceaux linéaires de commande de largeur d'impulsion de gain est présentée. La mesure d'exécution et la méthode de conception par morceaux linéaire de loi de commande de gain sont démontrées dans les applications à la commande de la position du terminal d'un robot industriel. En ligne : david.rathbun@veribox.net, berg@u.washington.edu, buffintk@bucknell.edu [article] Piecewise-Linear-Gain Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction = Commande par morceaux linéaire de largeur d'impulsion de gain pour le Positionnement Précis des Systèmes Structurellement Flexibles Sujet à Stiction et à Frottement de Coulomb [texte imprimé] / Rathbun, David B., Auteur ; Berg, Martin C., Auteur ; Buffinton, Keith W. . - 139-143 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 139-143 p. Mots-clés : Commande  de  largeur  d'impulsion  FRottement  mécanique  Morceau  linéaire  de  commande Index. décimale : 629.8 Résumé : Pulse width control refers to the use of a control law to determine the duration of fixed-height force pulses for point-to-point position control of a plant that is subject to mechanical friction, including stiction. A quantitative measure of the performance of a pulse width control system is introduced. Applications of this measure suggest that piecewise-linear-gain pulse width control laws will often provide better performance than constant-gain pulse width control laws. A method for designing piecewise-linear-gain pulse width control laws is introduced. The performance measure and piecewise-linear-gain control law design method are demonstrated in applications to the control of the position of the end-effector of an industrial robot. La commande de largeur d'impulsion se rapporte à l'utilisation d'une loi de commande de déterminer la durée des impulsions à altitude fixe de force pour le point à la commande de position de point d'une usine qui est sujette au frottement mécanique, y compris le stiction. Une mesure quantitative de l'exécution d'un système de commande de largeur d'impulsion est présentée. Les applications de cette mesure suggèrent que les lois par morceaux linéaires de commande de largeur d'impulsion de gain fournissent souvent une meilleure exécution que des lois constantes de commande de largeur d'impulsion de gain. Une méthode pour concevoir des lois par morceaux linéaires de commande de largeur d'impulsion de gain est présentée. La mesure d'exécution et la méthode de conception par morceaux linéaire de loi de commande de gain sont démontrées dans les applications à la commande de la position du terminal d'un robot industriel. En ligne : david.rathbun@veribox.net, berg@u.washington.edu, buffintk@bucknell.edu

Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction / Rathbun, David B. in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control, Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) 

Public ISBD [article]  in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 131-138 p. Titre : Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction Titre original : Commande de Largeur d'Impulsion pour le Positionnement Précis des Systèmes Structurellement Flexibles Sujet à Stiction et à Frottement de Coulomb Type de document : texte imprimé Auteurs : Rathbun, David B., Auteur ; Berg, Martin C., Auteur ; Buffinton, Keith W. Article en page(s) : 131-138 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Commande  de  largeur  d'impulsion  Frottement  mécanique  FRottement  de  coulomb  Système  de  boucle  bloquée Index. décimale : 629.8 Résumé : Pulse width control refers to the use of a control law to determine the duration of fixed-height force pulses for point-to-point position control of a plant that is subject to mechanical friction, including stiction. The use of constant-gain pulse width control laws for precise positioning of structurally flexible plants subject to stiction and Coulomb friction is analyzed. It is shown that when the plant is a simple two-mass system subject to stiction and Coulomb friction, a position error limit cycle can result. Sufficient conditions for stability and self-sustained oscillation of this closed-loop system are derived. The sufficient conditions for stability are used to determine conditions on the plant parameters and the control gain that guarantee closed-loop stability and thus limit-cycle-free operation and zero steady-state position error. The analysis methods that are introduced are demonstrated in applications to the control of the position of the end-effector of an industrial robot. La commande de largeur d'impulsion se rapporte à l'utilisation d'une loi de commande de déterminer la durée des impulsions à altitude fixe de force pour le point à la commande de position de point d'une usine qui est sujette au frottement mécanique, y compris le stiction. L'utilisation des lois constantes de commande de largeur d'impulsion de gain pour le positionnement précis des usines structurellement flexibles sujet au stiction et au frottement de coulomb est analysée. On lui montre que quand l'usine est sujette un système simple de la deux-masse au stiction et au frottement de coulomb, un cycle de limite d'erreur de position peut résulter. Des conditions suffisantes pour la stabilité et l'oscillation soutenue par art de l'auto-portrait de ce système de boucle bloquée sont dérivées. Les conditions suffisantes pour la stabilité sont employées pour déterminer des conditions sur les paramètres d'usine et le gain de commande qui garantissent la stabilité de boucle bloquée et limitent ainsi l'opération libre de cycle et mettent l'erreur à zéro de position d'état d'équilibre. Les méthodes d'analyse qui sont présentées sont démontrées dans les applications à la commande de la position du terminal d'un robot industriel. En ligne : david.rathbun@veribox.net, berg@u.washington.edu, buffintk@bucknell.edu [article] Pulse Width Control for Precise Positioning of Structurally Flexible Systems Subject to Stiction and Coulomb Friction = Commande de Largeur d'Impulsion pour le Positionnement Précis des Systèmes Structurellement Flexibles Sujet à Stiction et à Frottement de Coulomb [texte imprimé] / Rathbun, David B., Auteur ; Berg, Martin C., Auteur ; Buffinton, Keith W. . - 131-138 p. Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) in Transactions of the ASME . Journal of dynamic systems, measurement, and control > Vol. 126 N° 1 (Mars 2004) . - 131-138 p. Mots-clés : Commande  de  largeur  d'impulsion  Frottement  mécanique  FRottement  de  coulomb  Système  de  boucle  bloquée Index. décimale : 629.8 Résumé : Pulse width control refers to the use of a control law to determine the duration of fixed-height force pulses for point-to-point position control of a plant that is subject to mechanical friction, including stiction. The use of constant-gain pulse width control laws for precise positioning of structurally flexible plants subject to stiction and Coulomb friction is analyzed. It is shown that when the plant is a simple two-mass system subject to stiction and Coulomb friction, a position error limit cycle can result. Sufficient conditions for stability and self-sustained oscillation of this closed-loop system are derived. The sufficient conditions for stability are used to determine conditions on the plant parameters and the control gain that guarantee closed-loop stability and thus limit-cycle-free operation and zero steady-state position error. The analysis methods that are introduced are demonstrated in applications to the control of the position of the end-effector of an industrial robot. La commande de largeur d'impulsion se rapporte à l'utilisation d'une loi de commande de déterminer la durée des impulsions à altitude fixe de force pour le point à la commande de position de point d'une usine qui est sujette au frottement mécanique, y compris le stiction. L'utilisation des lois constantes de commande de largeur d'impulsion de gain pour le positionnement précis des usines structurellement flexibles sujet au stiction et au frottement de coulomb est analysée. On lui montre que quand l'usine est sujette un système simple de la deux-masse au stiction et au frottement de coulomb, un cycle de limite d'erreur de position peut résulter. Des conditions suffisantes pour la stabilité et l'oscillation soutenue par art de l'auto-portrait de ce système de boucle bloquée sont dérivées. Les conditions suffisantes pour la stabilité sont employées pour déterminer des conditions sur les paramètres d'usine et le gain de commande qui garantissent la stabilité de boucle bloquée et limitent ainsi l'opération libre de cycle et mettent l'erreur à zéro de position d'état d'équilibre. Les méthodes d'analyse qui sont présentées sont démontrées dans les applications à la commande de la position du terminal d'un robot industriel. En ligne : david.rathbun@veribox.net, berg@u.washington.edu, buffintk@bucknell.edu