Applicability of Command Shaping Techniques to the Pulse Width Modulation Driven Systems

Abstract

In this study, analternative input shaping method is proposed to reduce residual vibration tothe pulse width modulation delivered flexible systems. An input shaping methodis proposed which works robust even system parameters such as system naturalfrequency and damping ratio are not known or wrongly estimated. It is possibleto generate unity magnitude input shaper with high number of pulses within thismethod. This input shaper can eliminate or reduce residual vibration. Timelocations have an importance on performance of input shaping techniques. Timelocations of impulses are found by intersection points of reference motionprofile and triangle wave. This proposed method is compared with well-knownzero vibration method, performance characteristics of proposed input shapingtechnique and diagrams about the system response are demonstrated. Furthermore,it’s shown that proposed input shaping method works robustly even travellingtime is reduced.

Bu çalışmada, darbe genişlik modülasyonu ile sürülenesnek sistemlerde oluşan artık titreşimin azaltılması amacıyla, alternatif birgirdi şekillendirme metodu sunulmuştur. Sistem doğal frekansı ve sönüm oranıgibi parametrelerinin tam olarak bilinmemesi ya da hatalı tahmin edilmesidurumunda dahi gürbüz bir girdi şekillendirme metodu oluşturulmaya çalışılmıştır. Birim genlik kullanılarak elde edilen girdişekillendirme metoduyla çok sayıda darbeye sahip girdi şekillendiriciüretilebilir ve bu girdi şekillendirici sistemdeki artık titreşimi yokedebilmektedir ya da azaltabilmektedir. Girdi şekillendirme tekniklerinde,darbe zamanları tekniğin performansını belirlemektedir. Önerilen metotta darbezamanları referans hareket profilinin, değişken frekanslı üçgen dalgalarlakesiştirilmesiyle bulunur. Önerilen metot, çok bilinen sıfır titreşim metoduile karşılaştırılıp, sunulan girdi şekillendirme metodunun performanskarakteristiği ve sistemin cevabıyla ilgili grafikler sunulmuştur. Ayrıca girdişekillendirme tekniğinin, seyahat süresinin daha kısa olması istenilendurumlarda da gürbüz olarak çalıştığı görülmektedir.