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원대희 (한국생산기술연구원) 김소연 (한국생산기술연구원) 조자양 (한국생산기술연구원) 신은철 (한국생산기술연구원) 소병록 (한국생산기술연구원)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제24권 제6호
발행연도
2018.6
수록면
512 - 518 (7page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2018.18.0019

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We propose a load torque estimator based on the backstepping control of permanent magnet synchronous motors (PMSMs) for robot joints. The load torque estimator is designed to estimate an unknown load torque that include a constant load torque. An auxiliary state variable is proposed to avoid amplifying of the measurement noise in the load torque estimator. The backstepping control method uses a Lyapunov function to compensate for the unknown load torque while tracking the desired rotor angle. The closed-loop stability of the proposed method is studied using the Lyapunov theorem. As a result, the proposed method improves the rotor angle tracking performance in the presence of an unknown load torque. Its performance is validated via simulations.
#PMSM #disturbance observer #backstepping #load torque estimator

목차

Abstract
I. 서론
II. 영구 자석 동기 전동기 모델링
III. 부하 관측기 설계 및 안정도 분석
IV. 제어기 설계 및 폐루프의 안정도 분석
V. 시뮬레이션 결과
VI. 결론
REFERENCES

참고문헌 (14)

참고문헌 신청
M. Krstic, I. Kanellakopoulos, and P. Kokotovic, Nonlinear and adaptive control design, 1995, New York: Wiley. Z. Jianguo and W. Youyi, “Real-time nonlinear adaptive backstepping speed control for a PM synchronous motor,” Control Engineering Practice, 2005, vol. 13, pp. 1259-1269. W. Chen, D. Ballance, P. Gawthrop, and J. OReilly, ”A nonlinear disturbance observer for robotic manipulators,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 47, no. 4, pp. 932-938, 2000. A. Nikoobin and R. Haghighi, “Lyapunov-Based Nonlinear Disturbance Observer for Serial n-Link Robot Manipulators,” Journal of Intelligent and Robotic Systems, vol. 55, no. 2-3, pp. 135, 2009. A. Mohammadi, M. Tavakoli, H. J. Marquez, and F. Hashemzadeh, “Nonlinear disturbance observer design for robotic manipulators,” Journal of Control Engineering Practice, vol. 21, no. 3, pp. 253, 2013.

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