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Dynamic modeling, controller design and experimental validation of a planar motion stage for precision positioning

机译：用于精确定位的平面运动平台的动态建模，控制器设计和实验验证

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This paper discusses dynamic modeling, controller design and experimental validation for development of a three degree of freedom (DOF) planar motion stage for precision positioning in the XY directions. A model of the stage dynamics was first identified for the purpose of controller design using the results of step response tests. A proportional integral derivative (PID) feedback control with disturbance observer was then designed and implemented using an analytical method. We discuss the policy for PID controller tuning to achieve the most desirable performance. In addition, a feed-forward control consisting of a simple predictor was added to reduce tracking error. Experimental results show that the developed controller provides fast positioning with less tracking error than a simple PID controller and is suitable for precise positioning of multi-DOF stage system.
机译：本文讨论了用于在XY方向上精确定位的三自由度（DOF）平面运动平台开发的动态建模，控制器设计和实验验证。首先使用阶跃响应测试的结果来确定舞台动力学模型，以用于控制器设计。然后设计了带有干扰观测器的比例积分微分（PID）反馈控制，并使用一种分析方法来实现。我们讨论了PID控制器调整的策略，以实现最理想的性能。此外，添加了一个由简单预测变量组成的前馈控件，以减少跟踪误差。实验结果表明，与简单的PID控制器相比，所开发的控制器具有定位快，跟踪误差小等优点，适用于多自由度平台系统的精确定位。

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