압전 구동기는 전기적 에너지를 직접 동역학적 에너지로 변환하는 세라믹 구동기이다. 특히 압전 구동기의 개방 회로 시스템은 분자 구조 특성에 의해 비선형적인 히스테리시스 특성과 크리프 특성을 가진다. 이러한 비선형적 시스템을 작은 분해능으로 제어하는 경우 이에 따른 외란, 모델링의 불확실성 둥의 오차가 발생하게 된다. 따라서, 현재 이러한 비선형적 오차를 기존의 PID 및 최적제어를 사용하여 보상하는 방법에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 압전 구동기 위치 결정 시스템 전체에 대해 LQG 제어 및 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 또한 본 논문은 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실제 압전 구동기 위치 결정 시스템에 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 제안된 $H_{\infty}$ 제어기가 시스템 성능에 영향을 주는 외란, 모델링의 불확실성 등을 효과적으로 제거함을 보여준다.
Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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2002.12a
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pp.80-83
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2002
정밀한 서보기술에 바탕을 두고 있는 산업용 로봇 팔은 기계적인 강성도와 서보기구들로 인하여 정확한 제어가 가능하다 그러나 로봇팔은 동작중비 관성모멘트의 변화와 기하학적인 구조로 인하여 비선형적인 시스템이다. 특히 관성모멘트의 변화는 로봇팔의 회전속도와 로봇팔이 이동시키는 대상물의 무게 등에 따라 관성모멘트는 변할 수 있다. 이로 인하여 관성모멘트의 변화에 따라 로봇팔의 정확한 위치제어가 힘들어진다. 따라서 본 논문에서는 관성모멘트의 변화에도 불구하고 강인한 응답특성을 나타내는 제어기의 설계가 요구된다. 일반적으로 PID .제어기는 설계의 용이성으로 산업현장에서 널리 사용된다. 그러나 PIB 제어기의 각 계수값을 설정하는데 많은 어려움이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 PID 제어기의 각 계수 값을 퍼지알고리즘을 이용하여 자동으로 설계할 수 있는 자기동조 PID 제어기를 설계한다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.40
no.2
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pp.118-128
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2012
The goal of this paper is to design the target tracking controller for a quadrotor micro UAV using a vision sensor. First of all, the mathematical model of the quadrotor was estimated through the Prediction Error Method(PEM) using experimental input/output flight data, and then the estimated model was validated via the comparison with new experimental flight data. Next, the target tracking controller was designed using LQR(Linear Quadratic Regulator) method based on the estimated model. The relative distance between an object and the quadrotor was obtained by a vision sensor, and the altitude was obtained by a ultra sonic sensor. Finally, the performance of the designed target tracking controller was evaluated through flight tests.
Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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2003.09b
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pp.137-140
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2003
2관성 공진계는 전동기와 부하 사이에 탄성이 있는 동력 전달 체계를 포함하는 시스템으로 고속 제어시 진동이 발생된다. 이와 같은 2관성 공진계에 대해 궁극적인 출력이 되는 부하의 위치 및 속도는 측정하기가 어렵다. 이에 기존의 연구들은 추정기등을 이용하여 부하의 속도를 추정하여 이를 제어에 활용하는 방식으로 구성되어진다. 그러나 이와 같이 추정기를 사용하기 위해서는 정확한 모델이 필요하다. 본 논문에서는 다소 부정확 모델에 대해서도 매우 정교한 제어 성능을 갖는 반복 학습 제어를 이용하여 2관성 공진계의 위치 제어를 시도하고자 한다. 제시된 방법은 2관성 공진계에 대한 모델링이 정확하지 않더라도 진동 없이 정확한 위치 제어가 가능하다.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.4
no.6
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pp.753-758
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1998
본 논문은 카메라 파라메터의 측정오차에 대하여 강인성을 보이는 새로운 로봇의 스테레오 시각 위치제어 알고리즘을 제시한다. 제시된 알고리즘은 카메라로부터 측정된 영상 데이터만을 이용함으로써, 특히 파라메터 측정오차에 대하여 매우 민감함을 보이는 영상 데이터로부터 작업 공간에서의 위치로의 변환, 즉 역변환 추정장치의 필요성을 제거하였다. 이러한 특징이 기존 개발된 시각 제어기와의 큰 차이를 두고 있다. 그럼에도 불구하고 제시된 제어기는 전 작업 영역 내에서 시스템 안정성을 갖는다. 또한 카메라의 위치 측정 오차에 대하여 전혀 영향을 받지 않음이 증명되어지고 방향 폭정 오류에 대해서도 기존 제어기보다 강인함을 시뮬레이션을 통하여 보여진다.
본 연구에서는 [1]에서 제안된 알고리즘을 마찰력이 존재하는 로봇 매니퓰레이터에 적용하여 위치제어를 수행하였다. 제안된 제어 알고리즘은 로봇의 위치 정보만을 이용하는 반복적 제어구조를 가지고 있다. 또한 제어기 설계 시, 로봇의 파라미터를 이용하지 않기 때문에 파라미터 불확실성이 있는 시스템에 강인한 특징을 보인다. 제안된 제어기의 성능을 검증하기 위하여.마찰력이 존재하는 2축 SCARA형 로봇에 적용하여 시뮬레이션 수행하였다
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.13
no.7
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pp.115-121
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1996
Multi-axes driving system is more suitable for FMS(Flexible Manufacturing System) compared with a conventional single-azis driving system. It has some merits such as flexibility in operation, improvement of net working rate, maintenance free because of no gear train, etc. However, studies on position synchronous control for high precision in the multi-axes driving system are not enough. In this paper, a new method of position synchronous control is suggested in order to apply to the multi- axes driving system. The proposed method is structured very simply using speed and position controller based on PID control law. Especially, the position controller is designed to keep position error to minimize by controlling either speed of two motors. The effectiveness of the proposed method is successfully confirmed through several experiments.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.22
no.1
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pp.36-41
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2012
This paper presents torque control of DC motor using the velocity profile based acceleration/deceleration controller for automatic guided vehicles (AGVs). This technique has some advantage; to reduce the damage of motors and to extend the life time of motors. First, we generate velocity profiles for three cases and design the state feedback controller using the generated velocity profile as a reference. The state feedback controller has servo system for solving regulation problem. For the verification, we apply the proposed method to control a cart position and shows some simulation result.
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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v.13
no.1
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pp.63-69
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2003
The main property of VSC is that the system response is robust and insensitive to parameter variations and external disturbances in the sliding mode if their bounds are known to the designer of the system control. But sometimes these bounds may not be easily obtained. However, fuzzy control provides an effective way to design the controller of the system with the disturbances and parameter variations. Therefore, combination of the best feature of fuzzy control and sliding mode control is considered. When using the conventional VSC, generally the reaching phase problem occurs, which cause the system response to be sensitive to parameter variations and external disturbances. In order to overcome these problems, a robust position control method of the BLDC motor using an adaptive fuzzy VSC without leaching phase is presented.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.18
no.7
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pp.1009-1017
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1993
The Robust Adaptive Servo Controller in this paper has an error-corrected and robust structure which guarantees asymptotic regulation and tracking in the presence of bounded parameter perturbations. The adaptive mechanism tunes the controller parameters such that a quadratic performance index is minimized. Through the speed and position control of the DC servo model with computer simulations, the minimum variance controller parameters are robust with respect to finite parameter perturbation and bounded disturbance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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