| Titre : | Observer-Based Tuning of Two-Inertia Servo-Drive Systems With Integrated SAW Torque Transducers (2007) |
| Titre original : | L'observateur basé à l'accord de deux systèmes servo d'entraînement d'inertie avec les capteurs intégrés de couple de SCIE |
| Auteurs : | O'Sullivan, Timothy M, Auteur ; Bingham, Christopher M., Auteur ; Schofield, Nigel, Auteur |
| Type de document : | Article : texte imprimé |
| Dans : | IEEE transactions on industrial electronics (Vol. 54 N°2, Avril 2007) |
| Article en page(s) : | 1080-1091 p. |
| Note générale : | Génie Electrique |
| Langues : | Anglais |
| Index. décimale : | 621.38 (Dispositifs électroniques. Tubes à électrons. Photocellules. Accélérateurs de particules. Tubes à rayons X) |
| Tags : | Filter noise Motion control Motor drives Observers Resonance State feedback Surface acoustic wave (SAW) devices Velocity Bruit de filtre Commande mouvement Commandes moteur Résonance d'observateurs Dispositifs d'onde acoustique surface rétroaction d'état |
| Résumé : |
This paper proposes controller design and tuning methodologies that facilitate the rejection of periodic load-side disturbances applied to a torsional mechanical system while simultaneously compensating for the observer's inherent phase delay. This facilitates the use of lower-bandwidth practically realizable disturbance observers. The merits of implementing fulland reduced-order observers are investigated, with the latter being implemented with a new low-cost servo-machine-integrated high-bandwidth torque-sensing device based on surface acoustic wave (SAW) technology. Specifically, the authors' previous work based on proportional-integral-derivative (PID) and resonance ratio control (RRC) controllers (IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 53, no. 4, pp. 1226-1237, Aug. 2006) is augmented with observer disturbance feedback. It is shown that higher-bandwidth disturbance observers are required to maximize disturbance attenuation over the low-frequency band (as well as the desired rejection frequency), thereby attenuating a wide range of possible frequencies. In such cases, therefore, it is shown that the RRC controller is the preferred solution since it can employ significantly higher observer bandwidth, when compared to PID counterparts, by virtue of reduced noise sensitivity. Furthermore, it is demonstrated that the prototype servo-machine-integrated 20-Nmiddotm SAW torque transducer is not unduly affected by machine-generated electromagnetic noise and exhibits similar dynamic behavior as a conventional instrument inline torque transducer.
Cet article propose la conception de contrôleur et les méthodologies de accord qui facilitent le rejet des perturbations périodiques de côté de charge appliquées à un système mécanique de torsion tout en simultanément compensant la phase inhérente de l'observateur retardent. Ceci facilite l'utilisation des observateurs pratiquement réalisables inférieurs de perturbation de largeur de bande. Les mérites de mettre en application les observateurs d'ordre réduits par fulland sont étudiés, avec le dernier étant miss en application avec nouvelle un dispositif de sensation élevé intégré de couple de largeur de bande à prix réduit par machine servo basé sur la technologie extérieure d'onde acoustique (SCIE). Spécifiquement, les travaux précédents des auteurs basés sur les contrôleurs intégraux proportionnels du dérivé (PID) et de la commande de rapport de résonance (RRC) (Ind d'IEEE trans. Électron., vol. 53, non 4, pp. 1226-1237, aoû. 2006) est augmenté avec la rétroaction de perturbation d'observateur. On lui montre que de plus hauts observateurs de perturbation de largeur de bande sont requis de maximiser l'atténuation de perturbation au-dessus de la bande de basse fréquence (aussi bien que la fréquence désirée de rejet), atténuant de ce fait un éventail de fréquences possibles. Dans ces cas-ci, donc, on lui montre que le contrôleur de RRC est la solution préférée puisqu'il peut utiliser une largeur de bande sensiblement plus élevée d'observateur, une fois comparé aux contre-parties de PID, en vertu de la sensibilité réduite de bruit. En outre, on le démontre que la machine servo de prototype a intégré 20 que capteur de couple de SCIE de Nmiddotm n'est pas à l'excès affecté par bruit électromagnétique produit par machine et ne montre pas le comportement dynamique semblable comme capteur intégré de couple d'instrument conventionnel. |
| DEWEY : | 621 |
| ISSN : | 0278-0046 |
| RAMEAU : | Inertie (mécanique)-- Rétroaction (électronique) |
| En ligne : | c.bingham@sheffield.ac.uk |
