• Title/Summary/Keyword: 운동 동기제어

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GNSS 시뮬레이터를 이용한 이동체 운동궤적의 시각동기화 기술 연구

  • Park, Jae-Ik;Lee, Eun-Seong;Gang, U-Yong;Heo, Mun-Beom
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2010.04a
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    • pp.29.2-29.2
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    • 2010
  • 항법분야에 있어서 위성항법시스템의 다양한 오차를 제거한 정밀한 위치 정보를 이용하여 이동체에 활용하는 연구가 진행되고 있다. 실제 환경에서 이동체를 이용한 항법실험을 수행하기 전 실제 환경과 유사한 가상의 실시간 테스트베드를 구축하여 알고리즘 테스트 및 검증 실험을 수행하려 한다. 이를 위해 이동체의 운동을 시뮬레이션하는 운동궤적제어시스템과 실제의 항법신호를 시뮬레이션하는 GNSS 시뮬레이터 사이의 시각동기화는 실시간 시뮬레이션을 구현하기 위해 필수적으로 요구된다. 동기화 되지 않은 시각정보는 이동체 운동궤적제어시스템에 의해 생성된 실제의 궤적과 GNSS 시물레이터로부터 생성된 궤적사이의 오차를 유발하여 항법수신기의 부정확한 항법신호를 유발한다. 이 연구는 GNSS 시뮬레이터를 이용한 실시간 테스트베드의 구축에 있어 필요한 이동체 운동궤적의 시각동기화 기술 개발을 목표로 한다. GNSS 시뮬레이터는 Spirent 사의 GPS 시뮬레이터가 사용되었다. 이동체의 위치, 속도, 가속도와 같은 움직임을 나타내는 운동에 관한 명령은 적용되어야 하는 정확한 시각이 함께 전송되므로, 이는 그 시각 이전에 GPS 시뮬레이터에 도달해야 한다. 따라서 1초(1 Hz) 또는 0.1초(10 Hz) 사이에 원격제어시스템과 GPS 시뮬레이터사이의 시각 동기화를 구현하였다. 시뮬레이터와의 시각정보 동기화를 위해 Amplicon사의 PCI-215 타이머카드를 이용하였고, 그 결과, 이동체 운동궤적제어시스템과 시뮬레이터의 시각정보를 $10^{-3}$ 내의 위치오차를 가지는 정밀도로 동기화됨을 확인할 수 있었다.

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Synchronous Motion Control of Multi-Climbing Hydraulic Robots for High-Rise Building Construction Automation (고층건물 시공자동화를 위한 다중 클라이밍 유압로봇의 운동 동기제어)

  • Hong, Yun-Suk;Chang, Hyo-Whan
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.26 no.9
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    • pp.103-111
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    • 2009
  • Multi-climbing hydraulic robots are used to lift construction factory (CF) synchronously for applications in the automation of a high-rise building construction. In this study, synchronous motion controller is proposed for the hydraulic robots, whose strategy is not only to make each robot follow the reference path basically by sliding-mode control, but also to synchronize motions of two adjacent cent robots consecutively by cross-coupled control technique. Simulations are performed by using SIMULINK for a system similar to a practical application that includes unbalance in CF and wind disturbance. The results show that the proposed controller significantly reduces synchronous errors, compared to the individual controller for each hydraulic robot.

Magnetic Levitation Control through the Introduction of Bogie Pitch Motion into a Control Law (대차 피치운동을 반영한 흡인식 자기부상제어)

  • Ha, Chang-Wan;Kim, Chang-Hyun;Jo, Jeong-Min;Lim, JaeWon;Han, Hyung-Suk
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.18 no.2
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    • pp.87-93
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    • 2015
  • The uneven reaction surface profile facing the lift magnets in attractive Maglev vehicles naturally brings about pitch motion of the bogie. In particular, in the placement configuration of the long stator of the linear synchronous motor (LSM) on the track for high-speed propulsion, surface irregularities and the offsets between the stator packs create measurable airgaps, i.e., the clearance between the magnet and the stator, with discontinuously extreme values, resulting in bogie pitch motion. This occurs because the airgap velocities and accelerations derived by the differentiations of the measured air-gaps are used to determine the voltages applied to the magnets. This paper incorporates bogie pitch motion into a control law for each magnet controller to reduce the variations in both the airgap and the pitch angle. The effectiveness of the proposed method is analyzed using a full-scale Maglev vehicle running over a test track.

Nonlinear Adaptive Control for Position Synchronization of a Gantry-Moving-Type Linear Motor (겐트리형 리니어 모터의 동기화를 위한 비선형 적응제어)

  • Han, Sang-Oh;Kim, In-Keun;Huh, Kun-Soo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.12
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    • pp.1925-1930
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    • 2010
  • For high-speed/high-accuracy position control of a gantry-moving-type linear motor, we propose a nonlinear adaptive controller including a synchronization algorithm. Linear motors are easily affected by force ripple, friction, and parameter variations because there is no mechanical transmission to reduce the effects of model uncertainties and external disturbances. Synchronization error is also caused by skew motion, model uncertainties, and force disturbance on each axis. Nonlinear effects such as friction and ripple force are estimated and compensated for. The synchronization algorithm is used to reduce the synchronous error of the two side pillars. The performance of the controller is evaluated via computer simulations.

적도의식 망원경의 적경축 구동을 지구 자전속도에 동기 시키는 제어 회로 설계

  • Kim, Gwang-Dong;Na, Ja-Gyeong;O, Se-Jin;Im, In-Seong;Gang, Yong-U;Jang, Bi-Ho;Jang, Jeong-Gyun
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.35 no.1
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    • pp.35.1-35.1
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    • 2010
  • 천체는 천구의 북극을 중심으로 지구자전에 의하여 반시계방향으로 일주 운동을 한다. 적도의식 망원경의 최대 장점은 극축이 정확히 맞추어졌다면 접안렌즈 중앙에 적위축 조정으로 정확히 원하는 천체를 위치시키고, 적경축을 지구자전축에 동기 시켜 회전시키면 어떠한 대상이라도 추적이 가능하다. 본 연구에서는 Hardware적으로 적경축 구동을 지구 자전속도에 동기 시키는 제어회로를 설계하였다.

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거울 뉴런 시스템의 모방적 동기화 및 학습 기능 기반 HRI 응용 기술 개발

  • Go, Gwang-Eun;Sim, Gwi-Bo
    • ICROS
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    • v.20 no.2
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    • pp.31-38
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    • 2014
  • 인간의 행동을 통해 내재된 의도를 인식하고 그 의도에 대응하는 서비스를 제공할 수 있는 능력을 로봇에게 부여하기 위한 연구의 일환으로 모방적 동기화 및 학습에 의한 인간-로봇 상호작용(Human-Robot Interaction, HRI) 시스템의 개발이 주목받고 있다. 하지만 인간이 관찰과 모방을 통해 목적을 가진 행동을 학습하는 과정은 감각 정보를 대응하는 운동 정보로 연계하고 모방 주체와 모방 대상 간의 물리적 상태의 차이를 보정하고 관측된 행동에 내재된 의도 또는 목표를 이해하는 복잡한 메커니즘 단계의 연속이기 때문에 이를 수행하기 위한 기술개발이 필요하다. 본고에서는 실제 인간이 수행하는 모방적 동기화 및 학습에 관여하는 것으로 추정되는 거울뉴런 시스템에 대하여 소개하고 이를 HRI 시스템에 활용하기 위해 개발된 선행 기술 동향을 논하고자 한다. 또한, 본 연구실에서 관련하여 진행해온 관련 연구를 통해 현재 거울 뉴런 시스템의 발전 정도와 향후 활용 방안 및 가능성을 고찰해보도록 한다.

Vector Control for Wave Power Generation System using Permanent Magnet Linear Synchronous Generator (파력발전용 선형발전시스템의 벡터제어)

  • Park, Joon Sung;Hyon, Byong Jo;Yun, Junbo;Lee, Ju;Choi, Jang-Young;Choi, Jong-Su;Hong, Keyyong
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.19 no.2
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    • pp.120-128
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    • 2016
  • This paper describes power generation from sea waves by using linear permanent magnet generator. A buoy is placed on the ocean surface and connected to the generator. The wave energy is carried out from the movement of a buoy. An electrical conversion system is needed between the generator and the grid. For an analysis of the power system, the modeling of the linear generator and converter system was proceeded. This paper proposes vector control method for wave power generation system using linear generator. In order to verify the proposed method, simulation and experiment performed and the results support the validity of the control scheme.

Multi-Input Multi-Output Optimal Control of the Vibration of a Flexible Robot Manipulator (유연한 로봇 조작기 진동의 다입출력 최적제어)

  • 김승호;박영필
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1587-1600
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    • 1991
  • 본 연구에서는 로봇조작기를 강체부와 유연한 외팔보로 이루어진 모델로 설정 한 후 확장된 Hamilton의 원리를 적용하여 제어계의 운동방정식을 유도하였다. 계를 유한개의 제어 모드와 잔류 모드로 구분하고, 제어 모드에 대해 최적제어를 수행하기 위해 관측기를 설계하였으며, 진동에 관련된 측정 불가능한 상태변수를 추정하였다. 분석과 검토는 서보모터가 모든 제어를 담당하는 방식과 서보모터의 제어 방식에 작동 기를 추가시켜 병행 제어하는 다입출력 방식으로 구별하여 수행하였다.

고해상도 위성카메라의 선형운동에 의한 영상번짐 해석

  • 장홍술
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2003.10a
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    • pp.103-103
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    • 2003
  • 공간해상도가 높고 영상 신호량의 증가를 위해 TDI(time delay and integration) 방식의 센서를 이용하는 저궤도 위성카메라의 경우 지구의 자전효과나 위성의 자세 불안정 등으로 인해 촬영된 영상의 퍼짐현상(smearing)이 나타난다. 본 연구에 따르면 선형운동에 의한 결과로 발생하는 영상퍼짐은 위성의 자세제어 특성 뿐 만 아니라 위성의 궤도 특성과 TDI 단계, 지상 촬영 지점의 위도 및 경사촬영 각도에 의해 결정되며 다목적 실용위성 2호(KOMPSAT2)의 탑재카메라를 실례로 살펴본 해상도 1m급의 태양동기궤도 위성의 경우 별도의 보정 과정이 없을 경우 영상의 퍼짐이 심각한 것으로 나타난다. 주된 원인은 지구의 자전효과이며 영상퍼짐의 정도는 위성 직하점의 위도에 따라 변하고 카메라의 경사촬영 각도와는 연관성이 작은 것으로 나타난다. 또한 촬영전에 자세제어를 이용해 카메라의 Yaw축 각도를 조정할 경우 영상퍼짐현상이 현저히 감소함을 보여준다.

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Design and Performance Evaluation of Controller for Unstable Motion of Underwater Vehicle after Water Entry (수중운동체 입수 초기의 불안정 거동에 대한 제어기 설계 및 성능평가)

  • Park, Yeong-Il;Ryu, Dong-Ki;Kim, Sam-Soo;Lee, Man-Hyung
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.16 no.6
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    • pp.166-175
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    • 1999
  • This paper describes a design and performance evaluation of robust controller which overrides unstable motion and pulls out quickly after water entry of underwater vehicle dropped from aircraft or surface ship. We use 6-DOF equation for model of motions and assume parameter uncertainty to reflect the difference of real motion from modelled motion equation. we represent a nonlinear system with uncertainty as Takagi and Sugeno's(T-S) fuzzy models and design controller stabilizing them. The fuzzy controller utilizes the concept of so-called parallel distributed compensation (PDC). Finally, we confirm stability and performance of the controller through computer simulation and hardware in the loop simulation (HILS).

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