2-dof piezoelectric actuator controller based on FPGA

• Autorzy: Prusak D. , Karpiel G. , Gac K.

Warianty tytułu

PL

Sterowanie silnikiem liniowym piezoelektrycznym za pomocą układu FPGA

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents the method for controlling the piezolegs motor with the application of the FPGA (Field-programmable gate array) system and presents the results of conducted tests of the motor slider displacement, with various steering signal configurations. It includes also the review of piezoelectric motors solutions and characteristics of systems, based on FPGA systems. Suggested steering solution can be used for subsequent tests on piezolegs drives and can constitute positioning system element.

PL

Artykuł przedstawia metodę sterowania silnikiem liniowym piezoelektrycznym typu piezolegs za pomocą układu FPGA oraz wyniki przeprowadzonych pomiarów przemieszczenia końca biegnika silnika, przy różnych konfiguracjach sygnałów sterujących. Dokonano również przeglądu rozwiązań silników piezoelektrycznych oraz określono cechy systemów opartych na układach FPGA. Sugerowane rozwiązanie sterowania może być wykorzystane do dalszych badań nad napędami typu piezolegs i może stanowić element systemu pozycjonowania.

Słowa kluczowe

EN

FPGA controller; piezoelectric; piezolegs

PL

FPGA; sterownik; piezolegs; piezoelektryczny

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Mechanics and Control
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 32, no. 1
• Strony: 30--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Prusak D.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Robotics and Mechatronics, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Karpiel G.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Robotics and Mechatronics, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

autor

Gac K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Department of Robotics and Mechatronics, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• 1. Altera 2012, http://www.altera.com/devices/fpga/cyclone-iv/cyiv-index.jsp
• 2. Aoyagi M, Beeby S.P. WhiteN.M. 2002, A novel multi-degree-of-freedom thick-film ultrasonic motor. IEEE Transactions on Ultrasonics 5, Ferro-electrics and Frequency Control, 49(2), pp. 151-158.
• 3. EgashiraY., Kosaka K., Takada S., Iwabuchi T., Baba T. Moriyama S., Harada T., Nagamoto K., Nakada A., Kubota H., Ohmi T. 2001, 0.69 nm resolution ultrasonic motor for large stroke precision stage. IEEE Conference on Nanotechnology, pp. 397-102.
• 4. Johansson S., Bexell M., Jansson A. 2004, Fine control of electromechanical motors. Patent 6,798,117.
• 5. Merry R., de Kleijn N., van de Molengraft R., Steinbuch M. 2007, 16th IEEE International Conference on Control Applications, Part of IEEE Multi-conference on Systems and Control Control of a high precision stage using a walking piezo actuator, 1-3 October.
• 6. Piezomotor AB. PiezoLEGS motor 2004, www.piezomotor.com.
• 7. Salisbury S.P., Waechter D.F., Mrad R.B., Prasad S.E., Blacow R.G., Bin Y. 2007, Closed-loop control of a complementary clamp piezoworm actuator. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 12(6), pp. 590--598.
• 8. Salek L.A., 2003, Zaawansowane technologie w nowoczesnych układach sterowania. Cito Systems, Inc.3940 Freedom Circle, Santa Clara, CA 95054, USA.
• 9. Shamoto E, Moriwaki T.. Development of a ”walking drive" ultraprecision positioner. Precision Engineering, 1997, 20(2), pp. 85-92.
• 10 SIOS 2012, http://www.sios.de.
• 11.Ueha S., TomikawaY. 1994, Ultrasonic Motors: Theory and Applications. Monographs in: Electrical and Electronic Engineering. Clarendon Press, Oxford, ISBN 0-19-859376-7.
• 12. Valiviita S., Vainio O. 1999, Delayless dierentiation algorithm and its ecient implementation for motion control applications. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 48(5), pp. 967-971.
• 13. Versteyhe M., Reynaerts D., Van Brussel H.1999, Hybrid force-position control of clamping with a piezo-stepper. IEEE Control Systems Magazine, 19(2), pp. 31-39.
• 14. Wójter D., Jasiński K. 2008, Układy FPGA. Możliwości powszechnego zastosowania. Przegląd Telekomunikacyjny, nr 2-3.
• 15. Zhang B., Zhu Z., 1997, Developing a linear piezomotor with nanometer resolution and high stiness. IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 2(1), pp. 22-29.