• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.4 no.6
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• pp.772-779
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• 1998

본 논문에서는 강인한 비선형 예측제어기를 개발하여 연구용 원자로 벽면검사를 위한 수중로봇에 적용하여 보았다. 비선형 예측제어기는 먼저 적절한 함수 확장을 이용하여 시스템의 미래 출력 값을 예측하고, 예측값과 설정치와의 차이를 최소화시키는 제어입력을 구하여 시스템에 인가한다. 이러한 제어기에 의한 폐회로 동특성은 목적함수가 상태변수로 이루어진 경우는 항상 안정한 특성을 보이고 목적함수가 출력변수으로 이루어진 경우는 상대 계수가 4이하인 경우에 안정한 특성을 보인다. 이 제어기는 기존의 비선형 제어기가 적용 불가능한 시스템에도 적용 가능한 장점을 가지고 있다. 시스템의 불확실성이 큰 경우, 제어 안정도 및 제어 성능을 향상시키기 위하여 감독제어를 비선형 예측제어기에 포함시켰다. 이러한 제어기를 수중 벽면 주행로봇에 대한 모사실험에 적용한 결과 제어기의 강인함과 제어 성능 향상을 볼 수 있었다.

• ICROS
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• v.6 no.5
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• pp.54-63
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• 2000

본 논문에서는 모델 불확정성을 가진 이산사건시스템의 강인 관리제어이론에 대해 알아본다. 지금까지 연구된 불확정성 이산사건시스템은 크게 두 부류로 구분된다. 첫째는 다중 모델의 집합으로 표현되는 불확정성 시스템으로서 제어 대상이 되는 시스템의 동적 특성이 몇 가지의 가능한 이산사건 모델들의 집합으로 기술되는 시스템이다. 두 번째는 비결정성 시스템으로서 시스템의 한 상태에서 하나의 동일 사건발생에 의해 천이되는 상태가 두가지 이상이 존재하여 상태천이에 있어 불확정성이 존재하는 시스템이다. 본 논문에서는 두가지 형태의 불확정성 이산사건 시스템들에 대한 강인 관리제어기 설계문제에 대해 살펴보고, 강인 관리 제어 이론에 대한 최근의 연구동향과 발전 방향에 대해 소개한다.

• ICROS
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• v.2 no.1
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• pp.31-36
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• 1996

본 고의 취지는 강인 제어 방법 중 하나인 확률제어의 동향을 정리하여 보는 것이다. 다음 절에서는 확률적으로 모델을 할 때 기본이 되는 Brownian 운동과 마코프 프로세스에 대하여 간단히 설명하고, 3절에서는 여러 확률제어 방법들을 논의한다. 4절에서는 이 방법을 항공, 건축제어, 경제 분야 등에 응용한 예를 들어 본다. 마지막으로 결론과 앞으로의 연구 방향을 제시해 보고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2001.11c
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• pp.99-102
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• 2001

본 논문에서는 파라미터 불확실성이 유한한 로봇 매니퓰레이터에 대한 비선형 강인 제어기법을 제안한다. 파라미터의 불확실성을 보상하는 강인제어시 발생되는 정강 상태 오차를 개선시키기 위하여 오차 관련 함수에 추종오차의 적분항을 추가시키고 제어입력에 이 적분항이 포함되도록 한다. 설계된 제어시스템의 안정도는 Lyapunov 기법에 의하여 해석한다. 파라미터 불확실성을 가지는 로봇 매니퓰레이터에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법의 성능을 확인하고 5 링크 2 자 유도의 FARA 로봇에 대한 실험을 통하여 제안된 기법이 실용 로봇제어에 적용될 수 있음을 보이고자 한다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.10 no.2
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• pp.113-120
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• 2006

In this paper, a vision-based robust controller for tracking the desired trajectory a robot manipulator is proposed. The trajectory is generated to move the feature point into the desired position which the robot follows to reach to the desired position. To compensate the parametric uncertainties of the robot manipulator which contain in the control input, the robust controller is proposed. In addition, if there are uncertainties in the Jacobian, to compensate it, a vision-based robust controller which has control input is proposed as well in this paper. The stability of the closed-loop system is shown by Lyapunov method. The performance of the proposed method is demonstrated by simulations and experiments on a two degree of freedom 5-link robot manipulators.

• Journal of Power System Engineering
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• v.10 no.4
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• pp.172-180
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• 2006

본 논문은 Dijkstra 알고리즘에 기초한 최단거리 경로계획을 하며 이 경로를 추적하기 위한 슬라이딩 모드 제어를 제시한다. 슬라이딩 모드 제어기는 동적매개변수 불확실성과 입력외란이 존재 시에도 강인 점근적으로 계획된 경로를 추적하도록 한다. 더불어 작업장 내의 이동로봇의 위치를 USB 카메라에 의해 감지하며, Pin-hole 카메라모델로 하여 카메라에 의해 관측되는 작업장 내의 이륜구동로봇의 위치좌표를 결정하였으며, 이 위치를 정확히 감지하기 위해 Tsai법을 사용하여 카메라 보정한다. 시뮬레이션 결과는 슬라이딩 모드 제어기의 성능을 검증하기 위해 보였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.173-179
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• 2017

This paper proposes a robust impedance controller for high-DOF robots. The model-based control of a higher DOF robot uses a numerical dynamic model because the analytical dynamic model is difficult to be derived and this means that modeling error is inevitable. The impedance control in the task space is affected by joint motions and has more difficulties in the higher DOF robots. In addition, the disturbances must be decoupled in the control of high DOF robot. This paper proposes a robust impedance controller based on integral sliding mode control (ISMC) and disturbance observer(DOB) for high-DOF robot manipulator. The ISMC is used to improve the robustness of the impedance control and to preserve its nominal performance. DOB is also employed to cancel the effects of input disturbances and to reduce the maximum gain of the ISMC which eventually determines the input chattering size.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.3
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• pp.643-650
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• 2017

The control of flexible joint robot is getting more attentions because its applications are more frequently used for robot systems in these days. This paper proposes a robust impedance controller for the flexible joint robot by using integral sliding mode control and backstepping control. The sliding mode control decouple disturbances completely but requires matching condition for disturbances. The dynamic model of flexible joint robot is divided into motor side and link side and the disturbance of the link side does not satisfy matching condition and cannot be decoupled directly by the actual input in the motor side. To overcome this difficulty, backstepping control technique is used with sliding mode control. The mismatched disturbance in the link side is changed into matched one in the respect to virtual control input which is the state controlled by actual input in the motor side. Integral sliding mode control is used to preserve the impedance control performance and the improved robustness at the same time.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.3 no.2
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• pp.76-82
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• 2002

The objective of this paper is to design a robust controller for a flexible robot arm manipulator using LMI(Linear Matrix Inequality) theory, and confirm its effectiveness through experimentation. We first describe a modeling Process of the flexible arm in order to get a mathematical model, and then discuss how to approximately obtain the uncertainty of the model for robust control. As to the control system design, we adopt the LMI-based H$_{\infty}$ synthesis algorithm which has the merits of eliminating the regularity restrictions attached to the Riccati-based methods. As a result of this, we can cope with the parameter variation (that is, modeling uncertainty) due to the tip-load variation. Finally we confirm the effectiveness of the controller through experiment and simulation.

• 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.