Abstract
Sliding mode controller(SMC) is a simple but powerful nonlinear controller, because it guarantees the stability and the robustness. However, it leads to the high frequency chattering of the control input. Although the phenomenon can be avoided by introducing a thin boundary layer to the sliding surface, the method results in a steady state: error proportional to the boundary layer thickness. In this paper, we proposed a new sliding mode controller with self-tuning the thickness of a boundary layer. It uses a fuzzy rule base for tuning the thickness of a boundary layer. That is, the thickness is increased to some degree to reject a discontinuous control input at the initial state and then it is decreased as the states approaches to the steady states for improving the tracking performance. In order to assure the control performance, we perf'ormed the computer simulation using an inverted pendulum system as a controlled plant.
탁월한 비선형 제어 특성을 가지고 있는 슬라이딩 모우드 제어기는 제어 대상 플랜트의 모델링 과정에서 발생하는 부정확성과 각종 외란등으로 인하여 제어 입력 신호가 매우 높은 주파수의 비연속적인 특성을 가진다. 이를 방지하기 위하여 슬라이딩 평면에 얇은 경계층을 도입하는 방법을 많이 사용하고 있지만 이 경우에는 원하지 않는 정상 상태 오류가 유발될 수도 있다. 이때의 정상 상태 오차는 경계층의 폭에 비례해서 증가하는 특성이 있다. 본 논문에서는 정상 상태 오차와 제어 입력 신호의 불연속성 사이에는 구해지는 경계층의 폭을 정상 상태에 접근할수록 퍼지 규칙베이스에 의해 자동으로 감소시키는 자기동조형 경계층을 가지는 슬라이딩 모우드 제어기를 제안하였다. 그리고 제안된 알고리즘의 성능을 역진자 계통의 추적 제어 시뮬레이션을 통하여 입증하였다.
