Trajectory tracking and active vibration suppression of a smart Single-Link flexible arm using a composite control design

Mirzaee, E.; Eghtesad, M.; Fazelzadeh, S.A.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Mirzaee, E. (Mechanical Engineering Department, Shiraz University) Eghtesad, M. (Mechanical Engineering Department, Shiraz University) Fazelzadeh, S.A. (Mechanical Engineering Department, Shiraz University)

저널정보: 테크노프레스 Smart structures and systems Smart structures and systems 제7권 제2호

발행연도: 2011.1

수록면: 103 - 116 (14page)

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This paper is concerned with the trajectory tracking and vibration suppression of a single-link flexible arm by using piezoelectric materials. The dynamics of a single flexible arm with PZT patches as sensor and actuator is derived using extended Hamilton's principle. Resulting equations show that the coupled beam dynamics including beam vibration and its rigid in-plane rotation takes place in two different time scales. By using singular perturbation theory, the system dynamics is divided into two subsystems. Then, a composite control scheme is elaborated that makes the orientation of the arm track a desired trajectory while suppressing its vibration. The proposed controller has two parts: one is a tracking controller designed for the slow (rigid) subsystem, and the other one is a stabilizing controller for the fast (flexible) subsystem. The outputs considered for the system are angular position of the hub and voltage of the sensor mounted on the structure. To avoid requiring further measurements of beam vibration and also angular velocity of the hub for the fast and slow control laws, respectively, two sliding mode observers for estimating the unknown states are also designed.

#flexible arm #piezoelectric material #variable structure control #singular perturbation theory #vibration suppression

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이 논문의 저자 정보

Mirzaee, E.

소속기관 Mechanical Engineering Department, Shiraz University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 2

Eghtesad, M.

소속기관 Mechanical Engineering Department, Shiraz University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 1 이용수 2

Fazelzadeh, S.A.

소속기관 Mechanical Engineering Department, Shiraz University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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