• Title/Summary/Keyword: 서보제어 시스템

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Design of Hybrid Controller Using Neural Network-Fuzzy (신경망-퍼지 하이브리드 제어기 설계)

  • 신위재
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.3 no.1
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    • pp.54-60
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    • 2002
  • In this paper, we proposed a hybrid neural network-fuzzy controller which compensate a output of neural network controller. Even if learn by neural network controller, it can occur an bad results from disturbance or load variations. So in order to adjust above case, we used the fuzzy compensator to get an expected results. And the weight of main neural network can be changed with the result of loaming a inverse model neural network of Plant, so a expected dynamic characteristics of plant can be got. As the results of simulation through the second order plant, we confirmed that the proposed speed controller get a good response compare with a neural network controller. We implemented the controller using the DSP processor and applied in a hydraulic servo system. And then we observed an experimental results.

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Performance of Automatic Guidance System for Combine at Turning and Curved Paths (자율주행시스템을 이용한 콤바인의 무인자율 선회 및 곡선 주행)

  • 최창현;양원준;남궁만준;김용주
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.494-500
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 DGPS와 자이로 센서를 장착하여 무인으로 콤바인을 직선주행, 선회 및 곡선주행, 직진주행 중 1 m 오프셋(offset) 주행시켰을 때, 무인 자율주행의 성능을 분석하고 개선하는데 있다. 콤바인의 무인자율주행 시스템은 콤바인의 현재위치를 인식하고, 주행하고 있는 콤바인의 주행방향을 감지하여 미리 설정된 경로를 따라 자율적으로 주행하며, 주행 중에 장애물이 검출되면 정지할 수 있도록 개발하였다. 콤바인의 무인 자율주행시스템은 DGPS의 입력 신호로부터 콤바인의 현재위치를 결정하고, 자이로 센서의 입력신호로부터 주행방향을 알 수 있다. 또한 장애물의 감지를 위한 초음파 센서, 콤바인의 주행방향을 조정하는 유압 작동부, 좌.우의 조향레버를 조정하는 서보모터 시스템, 마이크로 컴퓨터로 구성된 제어기와 입출력 인터페이스로 구성되어 있다. 콤바인 자율주행시스템의 프로그램은 DGPS 신호, 자이로 센서 등을 수신하는 수신 프로그램, DGPS 신호등으로부터 관련 변수들을 분석하여 콤바인의 조향수준을 결정하고, 유압실린더 등을 제어하는 제어 프로그램과 콤바인의 이동경로를 저장하는 저장 프로그램으로 구성되어 있다. 콤바인의 무인주행 실험결과 RMS 오차는 50 m 직선주행에서 7.52 cm, 20 m 직선주행 후 1 m 오프셋 된 30 m의 직선주행에서 21.85 cm, 20 m 직선주행 후 90$^{\circ}$선회하여 25 m 직선주행에서 7.55 cm, 반지름 23 m의 원주 사분면 곡선주행에서는 25.98 cm로 각각 나타났다. 소 구획의 포장에서 벼는 가로 방향으로 25~30 cm, 세로 방향으로 15~20 cm의 간격으로 심어져 있다. DGPS 신호에 의한 위치 결정을 할 때 자체 오차 10 cm를 고려하여도 콤바인이 직선구간 및 선회구간을 주행하며 수확작업이 가능함을 알 수 있었다. 그러나 곡선구간에서는 최대오차가 65.5 cm로 매우 크게 나타나, 콤바인을 무인 자율주행으로 수확하기에는 어려움이 있는 것으로 나타났다. 실제 포장은 이론적인 완전한 직선보다는 작은 굴곡이 있는 곡선의 형태가 이루어져 있으므로 주행 오차를 감소하기 위해서는 기계시각을 이용하면 보다 정밀한 조향을 이룰 수 있을 것으로 예상된다. 포장에서 DGPS 신호, 자이로 센서 등을 이용한 콤바인의 무인주행 장치는 무인 수확작업을 위한 가능성을 보여주었고, 일부의 센서의 기능을 개선하면 만족한 성능을 나타낼 수 있을 것으로 판단된다.

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Development of a Wind Turbine Simulator based on RTDS and MG set (RTDS와 MG set을 이용한 풍력 터빈 시뮬레이터 개발)

  • Jeon, Jin-Hong;Cho, Chang-Hee;Kim, Seul-Ki;Ahn, Jong-Bo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07a
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    • pp.515-516
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    • 2006
  • 본 논문은 풍속이 변화하는 상황에서 풍력 발전 시스템의 동작을 실시간으로 모의할 수 있는 시뮬레이터의 구성과 실험 결과를 제시한다. 본 논문에서 제시하고자하는 풍력 발전 시스템 시뮬레이터는 실시간 시뮬레이터인 RTDS(Real Time Digital Simulator)와 11kW의 AC 서보 시스템을 포함하는 전동기-발전기 실험 장치(MG set, Motor-Generator Set)로 구현되었다. RTDS는 풍속 모델과 블레이드, 터빈, 발전기를 포함하는 풍력발전 시스템 모델을 실시간으로 모의하며 MG-set은 실시간으로 모의된 풍력 발전 시스템의 물리적 상태를 구현한다. 풍력 발전 시스템 모델의 동작점 궤적과 최대출력점추종(Maximum Power Point Tracking)제어에 의한 풍력 발전 시스템 시뮬레이터의 운전 결과의 제시를 통해 시뮬레이터의 유용성을 검증하였다. 본 논문에서 제시된 시뮬레이터는 상용 실시간 시뮬레이터를 이용하여 간단한 소프트웨어의 수정을 통해 다양한 모델의 풍력 반전 시스템을 모의할 수 있으며 다양한 실험 조건에서 과도상태 및 정상상태 특성 실험이 가능하므로 풍력 발전 시스템의 발전기 특성 평가, 전력 변환 장치의 성능 시험 등에 활용이 가능하다.

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Trajectory Data Generating Method for Higher Speed and Higher Accurate of Mechatronics Servo Systems (메카트로닉스 서보시스템의 고속 고정밀 운전을 위한 궤적 데이터 생성법)

  • Dae Won CHUNG
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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    • v.53 no.1
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    • pp.50-54
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    • 2004
  • Reference trajectory generation plays a key role in the computer control for accurate position control of machine. Generated trajectories must not only describe the desired tool path accurately, but must also have smooth kinetic profiles in order to maintain higher tracking accuracy, and to avoid exciting the natural modes of the mechanical servo control system. To achieve higher accurate position control, a method of limiting accelerating and decelerating speed data of reference trajectories is proposed to draw the path with an assigned accuracy without any complex operations.

Fault Diagnosis for a System Using Classified Pattern and Neural Networks (분류패턴과 신경망을 이용한 시스템의 고장진단)

  • Lee, Jin-Ha;Park, Seong-Wook;Seo, Bo-Hyuk
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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    • v.49 no.12
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    • pp.643-650
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    • 2000
  • Using neural network approach, the diagnosis of faults in industrial process that requires observing multiple data simultaneously are studied. Two-stage diagnosis is proposed to analyze system faults. By using neural network, the first stage detects the dynamic trend of each normalized date patterns by comparing a proposed pattern. Instead of using neural network, the difference between stored fault pattern and real time data is used for fault diagnosis in the second stage. This method reduces the amount of calculation and saves storing space. Also, we dealt with unknown faults by normalizing the data and calculating the difference between the value of steady state and the data in case of fault. A model of tank reactor is given to verify that the proposed method is useful and effective to noise.

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Automatic P/PI Speed Controller Design for Industry Servo Drives (산업용 서보 구동 시스템을 위한 자동 P/PI 속도 제어기 설계)

  • 배상규;석줄기;김경태;이동춘
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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    • v.52 no.12
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    • pp.616-623
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    • 2003
  • Conventional P/PI speed controller of today's servo drives should be manually tuned the controller switching set-point by trial-and-errors, which may translate the drive system down-time and loss of productivity. The adjustable drive performance is heavily dependent on the quality of the expert knowledge and becomes inadequate in applications where the operating conditions change in a wide range, i.e., tracking command, acceleration/deceleration time, and load disturbances. In this paper, the demands on simple controls/setup are discussed for industry servo drives. Analyzing the frequency content of motor torque command, P/PI control mode switching is automatically performed with some prior knowledge of the mechanical dynamics. The dynamic performance of the proposed scheme assures a desired tracking response curve with minimal oscillation and settling time over the whole operating conditions. For comprehensive comparison of traditional P/PI control scheme, extensive test is carried out on actual servo system.

An Improved Friction Model for Precise Tracking Control Systems (정밀 위치제어 시스템을 위한 개선된 마찰 모델)

  • Choe, J.J.;Han, S.I.;Kim, H.M.;Kim, J.S.
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.799-804
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    • 2003
  • Friction phenomenon can be described as two parts which are pre-sliding and sliding regions. In motion of the sliding region, friction forces depend on the velocity of the system and are known as Coulomb, stick-slip, stribeck effect and viscous friction. The pre-sliding region, which is before breakaway, depends on the position of the system. The motion of friction in the sliding region can be described as the LuGre model. But the pre-sliding motion of friction, which has hysteresis characteristics in general, is not known widely. Therefore, an improved friction model, which can describe the motion of friction in the pre-sliding region, is proposed in this paper. And simulation and experimental results show the effectiveness of the proposed friction model for precise tracking control systems.

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Position Control of Servo Systems Using Feed-Forward Friction Compensation (피드포워드 마찰 보상을 이용한 서보 시스템의 위치 제어)

  • Park, Min-Gyu;Kim, Han-Me;Shin, Jong-Min;Kim, Jong-Shik
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.33 no.5
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    • pp.508-513
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    • 2009
  • Friction is an important factor for precise position tracking control of servo systems. Servo systems with highly nonlinear friction are sensitive to the variation of operating condition. To overcome this problem, we use the LuGre friction model which can consider dynamic characteristics of friction. The LuGre friction model is used as a feed-forward compensator to improve tracking performance of servo systems. The parameters of the LuGre friction model are identified through experiments. The experimental result shows that the tracking performance of servo systems with higherly nonlinear friction can be improved by using feed-forward friction compensation.

Real Time Tilt Servo Control of The Holographic Data Storage System (홀로그래픽 정보 저장 장치에서의 실시간 틸트 서보 제어)

  • Moon, Jae-Hee;Kim, Sang-Hoon;Yang, Jun-Ho;Yang, Hyun-Seok;Park, No-Cheol
    • Transactions of the Society of Information Storage Systems
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    • v.3 no.1
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    • pp.13-16
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    • 2007
  • The purpose of this paper is real time tilt servo control of the holographic data storage system. Holographic data storage device is a next generation data storage device with high storage density, high transfer rate and short access time. This device is very sensitive to a disturbance due to the enormous storage density. As to the recording material changed disc type, the media continuously vibrates as the disc rotates. When disc rotates, deviation, eccentricity and unbalance disturbance are occurred. This disturbances cause disc tilt, finally reference beam does not illuminates to correct incidence angle. Therefore real time tilt servo control is essential. In this paper, the algorithm is proposed to make real time tilt detection in angle multiplexing of the holographic data storage system with an additional servo beam and the experiments are performed.

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Optimal Design of Hydraulic System Using the Complex Method (컴플렉스법에 의한 유압시스템의 최적 설계)

  • Lee S.R.;Lee Y.B.;Park J.H.
    • Transactions of The Korea Fluid Power Systems Society
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    • v.1 no.4
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • The optimum design parameters of several hydraulic systems are obtained using the complex method that is one kind of constrained direct search method. First, the parameters of lead-lag controller of the direct drive servovalve is designed using the complex method to satisfy the steady-state error requirement. Second, the optimum locating point of hydraulic cylinder Is determined to minimize the cylinder force in the operation range of rotational sluice gate. For the third application case, the optimum piston area of hydraulic cylinder is determined to minimize the man power to elevate the manually operated sluice gate.

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