Decentralized controller design in flexure-linked gantry by H_2 guaranteed cost optimization approach

机译：通过H_2保证成本优化方法在柔性连接龙门中分散控制器设计

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Dual-drive H-gantry is widely used in many industrial processes that require high-speed and high-precision Cartesian motion. Unlike the rigid-linked gantry design, the flexure-linked design is able to prevent the damage of the cross-arm because a small degree of rotation angle is possible. However, the flexure-linked design may induce the resonant modes of the gantry because of high frequency control signals. To maintain the precision tracking of two carriages and minimize the chattering of control efforts, we aim to seek the most suitable flexure joints among the available ones while optimizing the decentralized feedback controller parameters under model uncertainties. In this way, good tracking performance is achieved without costly system re-design. In this work, we formulate the mechatronic design problem as an H_2 guaranteed cost control problem. All the stabilizing feedback controller gains are parameterized over a convex set, and the global optimum is obtained by means of an outer-linearization-based algorithm. Experiments are conducted and the results successfully validate the effectiveness of the proposed design approach.

机译：双驱动器H-GATRY广泛用于许多工业过程，需要高速和高精度的笛卡尔运动。与刚性的龙门设计不同，柔性连接的设计能够防止交叉臂的损坏，因为可能是较小程度的旋转角度。然而，由于高频控制信号，柔性连接的设计可以引起龙门架的谐振模式。为了维持两个车厢的精确跟踪并最大限度地减少控制努力的抖动，我们的目标是在可用的弯曲中寻求最合适的弯曲关节，同时在模型不确定性下优化分散的反馈控制器参数。通过这种方式，没有昂贵的系统重新设计，实现了良好的跟踪性能。在这项工作中，我们将机电性设计问题制定为H_2保证成本控制问题。所有稳定反馈控制器增益都通过凸起进行参数化，通过基于外线性化的算法获得全局最优。进行实验，结果成功地验证了所提出的设计方法的有效性。

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来源
《International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology》|2018年|530p|共2页
会议地点
作者
Jun Ma; Si-Lu Chen; Wenyu Liang; Chek SingTeo; Arthur Tay; Abdullah Al Mamun; Kok KiongTan;
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作者单位

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会议组织
原文格式 PDF
正文语种
中图分类 TB383-53;
关键词
Optimal control; Convex optimization; Mechatronic design; Flexure; Parallel mechanism; Dual-drive H-gantry;

机译：最佳控制;凸优化;机电设计;弯曲;平行机构;双驱动器H-GANTRY;

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