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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
Wonhee Kim (Chung-Ang University) Donghoon Shin (MANDO Corporation) Youngwoo Lee (Samsung Electronics)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제24권 제11호
발행연도
2018.11
수록면
1,069 - 1,075 (7page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2018.18.0189

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2018

Position Control Using Lyapunov Based Current Control for Sawyer Motors
Wonhee Kim ,  Donghoon Shin ,  Youngwoo Lee 제어로봇시스템학회 논문지 2018.11 학술저널

2010

Lyapunov-based Microstepping Control of Sawyer Motors with PID Control
Wonhee Kim ,  Donghoon Shin ,  Dong Gyu Gang 외 1명 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 2010.10 학술대회자료

초록· 키워드

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Proportional-integral-derivative (PID) controls have been widely used for Sawyer motors. The electrical dynamics are generally neglected in general PID controller since the electrical dynamics are faster than the mechanical dynamics. However, when the current control is used, the phase currents are reduced by back-emf and have the phase lags due to inductances. Thus, the electrical dynamics should be considered to improve the performance of PID control. In this paper, a position control using Lyapunov based current control is developed for improved performance of PID control. The proposed method consists of PID controllers for mechanical dynamics and Lyapunov-based controllers for electrical dynamics. PID controllers make the desired forces and torque to track the position profiles of X and Y with regulation of yaw. And the commutation scheme from the desired forces and torque to the desired phase currents are used. For the design of Lyapunov-based control, the stabilities of the equilibrium points are studied using Lyapunov method. Then, Lyapunov-based control is designed to compensate back-emfs and phase lags. Furthermore, the proposed method guarantees the exponential stabilities of desired currents for PID control. And, the closed-loop system is analyzed. The proposed method considering the electrical dynamics is designed without any coordinate transformation. Therefore, it could reduce the commutation delay. Simulation results show that the tracking performance of PID controller is improved by the proposed method.
#Sawyer motor #Position control #PID control

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. Mathematical Model of Sawyer motor
III. The stability analysis of the equilibrium point principle andthe steady states
IV. Controller Design
V. Analysis of the Closed-loop System
VI. Simulation Results
VII. Conclusion
REFERENCES

참고문헌 (9)

참고문헌 신청
H. Melkote, F. Khorrami, and J. Ish-Shalom, “Closed-loop control of a three degree-of-freedom ultra accurate linear stepper motor,” Proc. IEEE Conf. on Control Applications, pp. 639-644, 1997. A. E. Quaid and R. L. Hollis, “3-DOF closed-loop control for planar linear motors,” Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 2488-2493, 1998. H. Melkote and F. Khorrami, “Closed-loop control of a base XY stage with rotational degree-of-freedom for a high-speed ultra-accurate manufacturing system,” Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp. 1812-1817, 1999. P. Krishnamurthy, F. Khorrami, T. L. Ng, and I. Cherepinsky, “Control design and implementation for Sawyer motors used in manufacturing systems,” IEEE Trans. Control Syst. Technol., vol. 19, no. 6, 1467-1478, 2011. W. Kim, D. Shin, and C. C. Chung, “The Lyapunov-based controller with a passive nonlinear observer to improve position tracking performance of microstepping in permanent magnet stepper motors,” Automatica, vol. 48, no. 12, pp. 3064-3074, 2012.

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