• 제목/요약/키워드: 강건위치제어

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도립진자 시스템에 적용한 강건한 2-자유도 제어기 설계 (Design of A Robust two-degree-of-freedom Controller for An Inverted Pendulum System)

  • 안수중;이상철;조도현;이종용;박종우;이상효
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.847-849
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    • 1999
  • 본 논문에서는 도립 진자 시스템에 대하여 모델의 불확실성에도 불구하고 수레의 위치가 기준 입력을 추종하는 강건한 2-자유도(two degree of freedom) 제어기를 설계한다. 도립 진자 시스템의 모델 불확실성은 기약 분해 불확실성으로 고려하고, 기준 입력 추종 성능은 도립 진자 시스템의 수레 위치가 원하는 기준 위치로 추종하는 문제를 고려한다. 이러한 강건 안정화와 기준입력 추종사이의 절충 문제를 해결하기 위해서 2-자유도 제어기를 설계한다. 2-자유도 제어기는 프리필터와 피드백 제어기로 구성된다. 설계 절차에 따라 얻어진 제어기는 모의 실험을 통해 그 성능을 확인한다.

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파라메터 섭동과 외란이 존재하는 강건한 적응서보 제어기의 설계 (A Design of Robust Adaptive Servo Controller in the Presence of Bounded Parameter Perturbation)

  • 홍선학;임화영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.1009-1017
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    • 1993
  • 본 논문에서는 유계된 파라메터섭등과 외란및 측정 잡음이 존재하는 프로세스에서 점근적으로 제어기의 기준입력에 추종하고 전체 안정도를 보장하는 강건한 파라메터 적응서보 제어기를 설계하였다. 이 제어기는 평가함수를 최소화하면서 제어기 파라메터를 추정하는 구조를 갖는다. DC서보의 속도위치와 위치제어를 통해서 섭동과 외란에 대한 최소분산 제어기 파라메터 추정의 강건함을 적용해 보였다.

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슬라이딩모드와 압전필름 작동기를 이용한 단일링크 유연 머니퓰레이터의 강건위치제어 (Robust Position Control of a Single-Link Flexible Manipulator Using Sliding Mode and Piezofilm Actuator)

  • 최승복
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.1371-1381
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    • 1995
  • A novel hybrid control scheme to actively control the endpoint position of a very flexible single-link manipulator is proposed. The control scheme consists of a motor mounted at the beam hub and a piezofilm actuator bonded to the surface of the flexible link. The control torque of the motor to produce a desired motion is firstly determined by employing the sliding mode control theory on the equation of motion of the rigid link having the same mass as that of the proposed flexible link. The torque is then applied to the flexible manipulator in order to activate the commanded motion. During the motion, undesirable oscillation is actively suppressed by applying a feedback control voltage to the piezofilm actuator. Consequently, the imposed desired position is accomplished. In order to demonstrate high control performances accrued from the proposed method, computer simulations are undertaken by treating both regulating and tracking control problems.

탄성-질량시스템의 위치제어를 위한 강건 제어기 설계 (A Robust Controller Design for the Position Control of a Spring-Mass System)

  • 박종우;이상철
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권3호
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    • pp.41-49
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    • 1999
  • 본 논문에서는 μ-합성법으로 제어기를 설계하여 센서와 구동부가 동일위치에 있지 않은(noncollocated) 탄성-질량 시스템에 적용한다. 스프링 상수값과 제어대상의 부하 질량은 불확실하다고 가정한다 매개변수 불확실성을 포함하고 있는 제어대상은 상태 공간 방정식, 특히 묘사형(descriptor form)을 사용하여 모델링 한다. μ-합성법으로 설계된 H/sub ∞/ 제어기를 표준 H/sub ∞/ 제어기와 비교한다. 두 개의 H/sub ∞/ 제어기 성능을 비교하기 위해, μ-합성 제어기가 구조적 불확실성을 가지고 있다는 것을 제외하고는 서로 동일한 하중함수를 가지고 설계한다. 표준 H/sub ∞/ 제어기와 비교하여 설계된 제어기는 만족스러운 강건 안정성과 강건 성능을 가지는 것을 시뮬레이션과 실험을 통해 확인한다.

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시간지연 제어기를 이용한 전기식 구동장치의 위치제어 (A position control of an electro-mechanical actuation system using Time Delay Controller(TDC))

  • 이영철;이흥호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2055-2057
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    • 2002
  • 본 논문에서는 외란 및 파라미터 변동에 강건한 시간지연 제어 알고리즘을 전기식 구동장치의 위치 제어기에 적용하여 설계한 내용을 기술하였다. 시간지연 제어기는 일정하게 경과된 시간에서의 외란 및 동특성 변동의 양을 현재의 것으로 가정하여 전체 제어 시스템의 특성이 기준모델의 특성을 따르게 하는 제어기이다. 파라미터 변동 및 외란에 대해 시간지연 제어기의 강건성을 시뮬레이션을 통해 입증하였으며 PID 제어기와도 비교하였다. 또한 포화요소에 대한 와인드업 방지보상기와 모델링되지 않는 동특성에 대한 대향필터링 보상기를 설계하여 시스템의 안정성을 향상시켰다.

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외란 관측기를 이용한 BLDCM의 위치 및 속도제어 (The Position and Speed Control of the BLDC Motor Using the Disturbance Observer)

  • 전용호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.899-906
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    • 2020
  • 전동기의 제어에 있어서 전동기의 수학적 모델 오차와 작용하는 외란에 대해서 강건하며 정밀한 제어의 성능을 요구한다. 강건하며 정밀한 제어를 위하여 외란 관측기를 설계하여 부하변동을 추정하고, 공칭 시스템으로 설계된 백스텝핑 제어기에 적용하였다. 설계된 시스템의 제어 성능을 확인하고자 120 [W]급의 BLDCM(Brushless Direct Current Motor)에 적용하여, 위치제어 및 속도제어의 결과 외란을 극복하고 정상상태 오차가 영으로 수렴하며, 점근적 안정한 결과를 확인할 수 있다.

ER 브레이크 및 클러치를 이용한 이송 테이블의 위치추적제어 (Position Tracking Control of a Moving Table Using ER Brake/Clutch)

  • 최승복;이호근;김승래;정재천;한문식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권11호
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    • pp.208-217
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    • 1998
  • 본 연구에서는 ER 브레이크와 ER클러치를 피드백작동기로 사용하여 이송테이블의 위치 추적제어를 수행하였다. 이를 위해 먼저 아라빅 검(arabic gum)계통의 ER유체를 자체조성한 후 전기장에 대한 빙햄(Bingham)모델을 실험적으로 도출하였다. 빙햄모델에 근거하여 평판형의 ER브레이크와 실린더형의 ER클러치를 설계 제작하였으며, 계단입력(step input)전기장에 따른 출력토오크특성을 통하여 이들 작동기의 동적모델을 얻었다. 이들 작동기와 연계된 이송테이블시스템의 운동지배방정식을 유도한 후 위치추적제어를 위한 슬라이딩모드제어기를 설계하였다. 제어기 설계시 이송해이블의 부하질량 변화에 대한 시스템 불확실성과 마찰력을 고려하여 제어성능의 강건성을 보장하도록 하였다. 제안된 제어시스템의 제어영역(control bandwidth)을 주파수 영역에서 고찰한 후 여러 레적에 대한 위치추적제어 실험을 수행하였다.

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퍼지-슬라이딩 모드를 이용한 단일링크 유연 매니퓰레이터의 진동제어 (Vibration control of a single-link flexible manipulator using fuzzy- sliding modes)

  • ;최승복;김정식
    • 소음진동
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    • 제6권1호
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    • pp.35-44
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    • 1996
  • 본 논문에서는 단일 링크 유연 암 선단위치의 강건제어를 수행하기 위하여 새로운 형태의 퍼지 슬라이딩모드 제어기를 제안하였다. 우선 시스템 불확실성의 경계치를 알고 있다는 가정하에 슬라이딩모드 제어기를 먼저 설계하였다. 슬라이딩 모드 제어기 설계시 주어진 시스템의 슬라이딩모드 운동 중 안정성을 보장하는 슬라 이딩 평면을 최적제어기법으로 설계하였으며, 리칭상태를 최소화 시킴으로써 빠른 응답과 불확실성에 대하여 더욱 강건함을 얻도록 하기 위해서 주어진 초기 조건을 고려하는 이동 슬라이딩 평면을 적용하였다. 또한, 직접 측정이 어려운 속도 상태 변수들의 예측값을 구하기 위하여 비연계 저차 관측기를 설계하였다. 이와같이 설계 된 슬라이딩모드 제어기는 적용시 시스템에 존재하는 떨림현상으로 인하여 실제적인 진동제어 시스템에 적용하는데 어려운 점을 갖고 있다. 따라서 이러한 떨림현상을 감소시키기 위하여 슬라이딩 모드 제어기와 퍼지제어기를 연계시킨 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 구성하였다. 퍼지제어기 설계시 미리 규정된 슬라이딩 평면식과 오차 공간상의 상태점과의 관계로부터 퍼지제어규칙을 선정해 제어기를 설계하였다. 이와 같이 구성된 제어기에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 떨림현상 감소 효과와 불확실성에 대한 강건성 유지를 입증하였다.

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압전필름 작동기로 구성된 스마트 유연 구조물의 강건추적제어 (Robust Tracking Control of Smart Flexible Structures Featuring Piezofilm Actuators)

  • 이철희;최승복
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권5호
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    • pp.1498-1507
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    • 1996
  • This paper presents a robust control of a smart flexible structure featured by a piezofilm actuator characterizing its light weght and quick response time. A mathematical governing equation for the proposed structure is derived by employing Hamilton's principle and a state space control model is subsequentrly obtained through modal analysis. Uncertain system parameters such as frequency variation are included in the control model. A sliding mode control theroy thich has inherent robustness to systme uncertainties is adopted to design a tracking controller for the peizofilm actuator. Using the output informaiton from the tip deflection sensor, a full-order observer is constructed ot estimate state variables for the system. Tracking performances for desired trajectories of sinusoidal amd step functions are evaluated by undertaking both simulation and experimental works.