نیروی دقیق و کنترل موقعیت یک کامپوزیت فلزی پلیمر یونی

نوع فایل : word

تعداد صفحات : 32

تعداد کلمات : 7000

مجله : Systems and Control Engineering

انتشار : 2004

ترجمه متون داخل جداول : ترجمه شده است

درج جداول در فایل ترجمه : درج شده است

منابع داخل متن : به صورت فارسی درج شده است

کیفیت ترجمه : طلایی

:

تاریخ انتشار
26 اکتبر 2020
دسته بندی
تعداد بازدیدها
1445 بازدید
29,000 تومان

عنوان فارسی مقاله:نیروی دقیق و کنترل موقعیت یک کامپوزیت فلزی پلیمر یونی

 چکیده  

چکیده: در این مقاله، نیروی دقیق بر پایه مدل و کنترل موقعیت یك کامپوزیت فلزی پلیمر یونی (IPMC) ارائه شده است. نوار IPMC 23.8 میلیمتر × ۳٫۴ میلیمتر × ۰٫۱۶ میلی متر به عنوان یک محرک در یک پیکربندی کانتینر استفاده شد. نیروی باز و پاسخ موقعیت یک IPMC تکرار نمی‌شود و از این رو کنترل دقت کنترل حلقه بسته به منظور اطمینان از کارکرد مناسب، قابلیت تکرار و قابلیت اطمینان از اهمیت حیاتی برخوردار است. پس از آنکه کنترل کننده‌های بازخورد با کارایی انتقال کارخانه‌های چهارم مرتبه به دست آمده تجربی حاصل گردید، میزان تخلیه از ۴۶۰ به ۲/۸ درصد کاهش یافت و زمان استقرار در کنترل زور از ۳۷٫۵ به ۳٫۲۲ ثانیه کاهش یافت. در موقعیت کنترل، میزان عبور از ۳۳۳ به ۲۰٫۳ درصد کاهش یافت و زمان استقرار از ۵/۲۱ به ۲،۵۶ ثانیه کاهش یافت. توانایی دقیق میکروسکوپ نیروی و کنترل موقعیت یابنده IPMC نیز به صورت تجربی و ذهنی نشان داده شد. رزولوشن نیروی ۸ mN با نویز نیروی ۰٫۵ mN r.m.s.s، و رزولوشن موقعیت ۶ میلی متر با نویز موقعیت ۲٫۵ میلی متر r.m.s. حداکثر جابجایی نیروی و جابجایی ناشی از محرک IPMC تحت کنترل حلقه بسته به ترتیب ۲ و ۵ میلیمتر بود. محرک IPMC می‌تواند مسیرهای مختلف نیروی و موقعیتی فرماندهی مانند پروفیل موقعیت سینوسی و تراپزیو و یک سرعت سرعت با حداکثر سرعت ۳ میلیمتر بر ثانیه را دنبال کند. یک استراتژی کنترل نیروی هیبریدی و جدید نشان داد که کاربرد آن در کاربردهای عملی میکرومانیپولاسیون که در آن نیروی محرکه باید برای جلوگیری از آسیب رساندن میکرو اشیا محدود شود. کنترل دقیق IPMC IPMC در سطح نیروی کم نشان داد که پتانسیل آن برای تولید محصولات میکرو و کاربرد میکروکنترلرها مانند میکروکنترلرهای روباتیک و بیومدیکال  بالا است.

ادامه مطلب

راهنمای خرید:
  • لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
  • همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
  • ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
  • در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.

Title: Precision force and position control of an ionic polymer metal composite

Abstract

 In this paper, model-based precision force and position control of an ionic polymer metal composite (IPMC) is presented. A 23.8 mm×3.4 mm×0.16 mm IPMC strip was used as an actuator in a cantilever configuration. Open-loop force and position responses of an IPMC are not repeatable, and hence closed-loop precision control is of critical importance to ensure proper functioning, repeatability and reliability. After feedback controllers were designed and implemented with empirically obtained fourth-order plant transfer functions, the overshoot decreased from 460 to 2.8 per cent and the settling time was reduced from 37.5 to 3.22 s in force control. In position control the overshoot decreased from 333 to 20.3 per cent and the settling time was reduced from 21.5 to 2.56 s. Microscale precision force and position control capabilities of the IPMC actuator were also demonstrated experimentally. An 8 mN force resolution was achieved with a force noise of 0.5 mN r.m.s., and the position resolution was 6 mm with a position noise of 2.5 mm r.m.s. The maximum force and tip displacement achieved with the IPMC actuator under closed-loop control were 2 mN and 5 mm respectively. The IPMC actuator could follow various commanded force and position trajectories such as sinusoidal and trapezoidal position profiles, and a velocity profile with a 3 mm/s maximum velocity. A novel hybrid force and position control strategy demonstrated its utility in practical micromanipulation applications where the actuator force must be limited to prevent damaging micro-objects. Highprecision control of the IPMC at low force level proved its potential for micromanufacturing and micromanipulation applications such as robotic and biomedical microgrippers.
دیدگاهتان را بنویسید