Observer-based ripple force compensation for linear hybrid stepping motor drives / Hwang, Tai-Sik in IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 54 N°5 (Octobre 2007)  

Public ISBD [article]  inIEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2417-2424 p. Titre : Observer-based ripple force compensation for linear hybrid stepping motor drives Type de document : texte imprimé Auteurs : Hwang, Tai-Sik, Auteur ; Seok, Jul-Ki, Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : 2417-2424 p. Note générale : Electronique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Feedback linearization controller Jacobian observer Linear hybrid stepping motors (LHSMs) Separation principle Thrust vibrations Contrôleur de linéarisation rétroaction Observateur Moteurs progression hybrides linéaires Principe séparation Vibrations poussée Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper describes our research on a force ripple compensation and closed-loop position control scheme using linear hybrid stepping motors (LHSMs) with significant thrust vibrations. In order to estimate unobservable force ripple components, we propose the Jacobian linearization observer that guarantees the convergence of state estimates into true states. For the precise control of velocity and position, an input-output feedback linearization controller is derived from a nonlinear position-dependent model of the LHSM based on elaborate reluctance network analysis. In addition, we discuss the separation principle used to separate the observer design from the controller design. Common problems associated with the force ripple, such as the positioning error, mechanical stress, and acoustic noise, are efficiently handled using the proposed active damping control scheme. Experimental results show that the positioning accuracy is significantly improved through a closed-loop control while restraining the thrust ripple. Cet article décrit notre recherche sur une compensation d'ondulation de force et un arrangement en circuit fermé de commande de position à l'aide des moteurs d'progression hybrides linéaires (LHSMs) avec des vibrations significatives de poussée. Afin d'estimer les composants inobservables d'ondulation de force, nous proposons l'observateur de linéarisation de Jacobian qui garantit la convergence des évaluations d'état dans les états vrais. Pour la commande précise de la vitesse et de la position, un contrôleur de linéarisation de rétroaction d'entrée-sortie est dérivé d'un modèle position-dépendant non-linéaire du LHSM basé sur l'analyse de réseau raffinée d'hésitation. En outre, nous discutons le principe de séparation employé pour séparer la conception d'observateur de la conception de contrôleur. Des problèmes communs liés à l'ondulation de force, telle que l'erreur de positionnement, à l'effort mécanique, et au bruit acoustique, sont efficacement manipulés en utilisant l'arrangement d'atténuation actif proposé de commande. Les résultats expérimentaux prouvent que l'exactitude de positionnement est sensiblement améliorée par une commande en circuit fermé tout en retenant l'ondulation de poussée. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Rétroaction(électronique)-Moteurs hybrides--Moteurs linéaire En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282105 [...] [article] Observer-based ripple force compensation for linear hybrid stepping motor drives [texte imprimé] / Hwang, Tai-Sik, Auteur ; Seok, Jul-Ki, Auteur . - 2007 . - 2417-2424 p. Electronique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on industrial electronics > Vol. 54 N°5 (Octobre 2007) . - 2417-2424 p. Mots-clés : Feedback linearization controller Jacobian observer Linear hybrid stepping motors (LHSMs) Separation principle Thrust vibrations Contrôleur de linéarisation rétroaction Observateur Moteurs progression hybrides linéaires Principe séparation Vibrations poussée Index. décimale : 621 Ingénierie mécanique en général. Technologie nucléaire. Ingénierie électrique. Machinerie Résumé : This paper describes our research on a force ripple compensation and closed-loop position control scheme using linear hybrid stepping motors (LHSMs) with significant thrust vibrations. In order to estimate unobservable force ripple components, we propose the Jacobian linearization observer that guarantees the convergence of state estimates into true states. For the precise control of velocity and position, an input-output feedback linearization controller is derived from a nonlinear position-dependent model of the LHSM based on elaborate reluctance network analysis. In addition, we discuss the separation principle used to separate the observer design from the controller design. Common problems associated with the force ripple, such as the positioning error, mechanical stress, and acoustic noise, are efficiently handled using the proposed active damping control scheme. Experimental results show that the positioning accuracy is significantly improved through a closed-loop control while restraining the thrust ripple. Cet article décrit notre recherche sur une compensation d'ondulation de force et un arrangement en circuit fermé de commande de position à l'aide des moteurs d'progression hybrides linéaires (LHSMs) avec des vibrations significatives de poussée. Afin d'estimer les composants inobservables d'ondulation de force, nous proposons l'observateur de linéarisation de Jacobian qui garantit la convergence des évaluations d'état dans les états vrais. Pour la commande précise de la vitesse et de la position, un contrôleur de linéarisation de rétroaction d'entrée-sortie est dérivé d'un modèle position-dépendant non-linéaire du LHSM basé sur l'analyse de réseau raffinée d'hésitation. En outre, nous discutons le principe de séparation employé pour séparer la conception d'observateur de la conception de contrôleur. Des problèmes communs liés à l'ondulation de force, telle que l'erreur de positionnement, à l'effort mécanique, et au bruit acoustique, sont efficacement manipulés en utilisant l'arrangement d'atténuation actif proposé de commande. Les résultats expérimentaux prouvent que l'exactitude de positionnement est sensiblement améliorée par une commande en circuit fermé tout en retenant l'ondulation de poussée. DEWEY : 621 ISSN : 0278-0046 RAMEAU : Rétroaction(électronique)-Moteurs hybrides--Moteurs linéaire En ligne : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?isnumber=4282101&arnumber=4282105 [...]

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