Output Feedback With Feedforward Robust Control for Motion Systems Driven by Nonlinear Position-Dependent Actuators
Notice bibliographique
Résumé
This paper introduces a control approach for a motion system driven by a class of actuators with multiple nonlinearities. The proposed approach presents a combination of a feedforward controller and an output feedback controller to achieve a tracking performance of the motion system. The feedforward controller is mainly proposed to address the actuator dynamics and provide a linearization without requiring measurements from the actuator. Subsequently, the output feedback controller is designed using the measured position to achieve a tracking objective for a desired reference signal, considering the unknown nonlinearities in the system and the error due to the open-loop compensation using feedforward control. The efficacy of the proposed control approach is validated through three applications: reluctance actuator, electrostatic microactuator, and magnetic levitation system. Both simulation and experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed control approach in achieving the desired reference signal with minimal tracking error, considering that the actuator and system nonlinearities are unknown. Note to Practitioners—In precision-driven motion applications, the control of the motion system plays a pivotal role in attaining the desired motion profile with exceptional accuracy. Recently, modern actuators have garnered attention from industries and academia as they aim to develop the next generation of motion systems for various advanced applications. For instance, reluctance actuators are designed to drive the wafer scanner in lithography machines, and electrostatic actuators are used to drive the mirror optic systems in smartphones. However, the multiple nonlinearities and position dependency inherent in such actuators, where the mover of the actuator is part of the motion system, introduce unstable behavior, limit performance, and pose challenges for controllers. This paper presents a control approach combining feedforward and output feedback control based on the extended high-gain observer (EHGO). The proposed controller offers several advantages, including enhanced performance of motion systems driven by such actuators and increased robustness by estimating unknown nonlinearities or external disturbances. This results in more accurate and reliable motion profiles, particularly in precision applications. Moreover, the proposed control approach is easy to implement since it does not require adaptation, tuning, or training algorithms and involves fewer controller and observer parameters to design.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».