• 제목/요약/키워드: 궤적추종제어

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분산 적응제어 기법을 이용한 산업용 로버트 제어 (Industrial Robot Control using the Distributed Adaptive Control Techniques)

  • 정찬수;이상철
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제5권1호
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    • pp.57-64
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    • 1991
  • 본 연구는 공장자동화에 이용되는 산업용 로봇의 분산 적응 제어기법을 고찰한 것이다. 이 제어기법은 메니폴레이터가 원하는 경로를 따라 진행할 때 부하의 변동에 신속히 대응할 수 있도록 함으로서 실시간 제어가 가능하게 하는 것이다. 제어방식은 전체 시스템을 규모가 작은 여러개의 부시스템으로 분리하고, 각 부시스템을 공칭제어기와 적응제어기로 제어하는 것이다. 이 제안한 기법을 컴퓨토 시뮬레이션한 결과 매니풀레이터 동력학이 비선형이며 부하변동이 있을 때에도 원하는 궤적에 양호하게 추종함을 알 수 있었다.

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퍼지 관측기와 퍼지 가변구조제어를 이용한 천정주행 크레인의 적응형 흔들림 억제 궤적추종제어 (Adaptive Anti-Sway Trajectory Tracking Control of Overhead Crane using Fuzzy Observer and Fuzzy Variable Structure Control)

  • 박문수;좌동경;홍석교
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.452-461
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    • 2007
  • Adaptive anti-sway and trajectory tracking control of overhead crane is presented, which utilizes Fuzzy Uncertainty Observer(FUO) and Fuzzy based Variable Structure Control(FVSC). We consider an overhead crane system which can be decoupled into the actuated and unactuated subsystems with its own lumped uncertainty such as parameter uncertainties and external disturbance. First, a new method for anti-sway control using FVSC is proposed to improve the conventional method based on Lyapunov direct method, while a conventional trajectory tracking control law using feedback linearization is directly adopted. Second, FUO is designed to estimate one of the two lumped uncertainties which can compensate both of them, based on the fact that two lumped uncertainties are coupled with each other. Then, an adaptive anti-sway control is proposed by incorporating the proposed FVSC and FUO. Under the condition that the observation error is Uniformly Ultimately Bounded(UUB) within an arbitrarily shrinkable region, the overall closed-loop system is shown to be Globally Uniformly Ultimately Bounded(GUUB). In addition, the Global Asymptotic Stability(GAS) of it is shown under the vanishing disturbance assumption. Finally, the effectiveness of the proposed scheme has been confirmed by numerical simulations.

컨테이너크레인 시스템의 슬라이딩모드제어 (Sliding-Mode Control of Container Cranes)

  • 이숙재;박한;홍금식
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.747-753
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    • 2005
  • 본 논문은 컨테이너크레인의 흔들림제어의 한 방법으로, 이송증인 컨테이너가 임의의 이송궤적을 따라서 움직이도록 하고, 또한 트롤리 및 호이스트의 위치제어를 동시에 수행하는 가변구조제어에 관한 연구이다. 자동화터미널의 야석장에서 A지점에서 B지점으로 컨테이너를 옮기고자 할 때, 쌓여 있는 주위의 다른 컨테이너들을 피하면서 이송시키거나, 혹은 양하역 작업을 장애물이 존재하는 환경에서 수행할 때 주변의 장애물과 충돌하지 않도록 이송궤적을 만들어야 함은 필수적이다. 기존치 연구들이 무조건 흔들림이 작게끔 하는 것에 초점을 맞추었던 것에 반하여 본 논문에서는 비롯 흔들림이 발생하더라도 주어진 궤적을 추종하여 이송되게끔 하는 것에 그 특징이 있다. 트롤리 및 호이스트의 위치 및 속도오차 뿐 아니라 흔들림 각변위 및 각속도오차가 슬라이딩 평면으로 정의되며, 등속구간과 도착구간에서의 제어기가 각각 별도로 설계된다. 리아프노프 방법을 이용하여 안정성을 해석하였으며 파일럿 크레인을 이용한 실험결과를 제시한다.

Electroluminescence(EL)와 그의 응용

  • 이성오
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제5권4호
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    • pp.15-20
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    • 1991
  • 본 연구는 공장자동화에 이용되는 산업용 로보트의 분산 적응 제어기법을 고찰한 것이다. 이 제어기법은 매니풀레이터가 원하는 경로를 따라 진행할 때 부하의 변동에 신속히 대응할 수 있도록 함으로서 실시간 제어가 가능하게 하는 것이다. 제어방식은 전체 시스템을 규모가 작은 여러 개의 부시스템으로 분리하고, 각 부시스템을 공칭제어기와 적응제어기로 제어하는 것이다. 이 제안한 기법을 컴퓨터 시뮬레이션한 결과 매니풀레이터 동력학이 비선형이며 부하변동이 있을 때에도 원하는 궤적에 양호하게 추종함을 알 수 있었다.

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하이퍼볼릭 함수 기반의 퍼지 슬라이딩 모드 제어를 이용한 2바퀴 이동로봇의 경로 추종제어 (Trajectory Tracking Control for Two Wheeled Mobile Robot using Fuzzy Sliding Mode Control based Hyperbolic Function)

  • 임종욱;이상재;채창현
    • 한국기계가공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.28-34
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    • 2014
  • In this paper, we propose a trajectory tracking controller for a two-wheeled mobile robot (WMR) with nonholonomic constraints using a fuzzy sliding-mode controller-based hyperbolic function. The proposed controller is composed of two separate controllers. The sliding-mode controller is used for attitude control of the WMR, and the fuzzy controller-based hyperbolic function is designed to adjust the reach time of the sliding-mode control. Simulation results on a linear and a circular trajectory show that the proposed controller improves the control performance. The proposed controller reduces the reach time by as much as 47% compared to the controller proposed by Xie et al.

동적 보상기를 갖는 가벼운 유연성 매니퓰레이터의 적응 제어

  • 김승록;박종국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.708-714
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    • 1990
  • 본 논문에서는 링크가 가볍고 유연한 로보트 매니퓰레이터에 대해 손의 끝점을 측정하여 기준 궤적을 추종하기 위한 자기 동조 제어기를 제안하고 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리듬의 성능을 입증하였다. 제어 대상으로 2개의 링크를 갖는 유연성 로보트 매니퓰레이터를 설정하고, 모델의 구성은 중력 작용이 포함된 가정 모드 형태 방법을 사용하여, 각 링크의 전동 모드를 2가지로 채택하여 동력학 방정식을 유도하였으며, 제어기는 공칭 토크를 가하는 동적 전향 보상기와 교정 토크를 가하는 자기 동조 궤환 제어기를 결합시킨 합성 제어기로 구성하였다.

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채터링 제거를 위한 유도 전동기의 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Design of Sliding Mode Controller for Induction Motor to Remove Chattering)

  • 김성읍;곽군평;안호균
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.240-245
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    • 1998
  • 본 논문에서는 전동기의 슬라이딩 모드 제어기가 설계되었다. 슬라이딩 모드 제어기의 단점인 채터링 현상을 제거하기 위해 연속치 제어입력이 제안되었으며 제안된 기법으로 고속 마이크로 프로세서인 DSP를 이용한 유도전동기의 속도제어를 보였다. 슬라이딩 모드하에서의 유도 전동기의 각속도가 지정된 궤적을 추종하도록 동작한다. 실험 결과를 통해 제안된 방법의 유용성을 보였다.

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유전 알고리즘을 이용한 휴머노이드 로봇의 관절 제어기에 관한 연구 (A Study on the Joint Controller for a Humanoid Robot based on Genetic Algorithm)

  • 공정식;김진걸
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.640-647
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    • 2007
  • 본 논문은 유전알고리즘을 기초로 한 휴머노이드 로봇의 관절 제어에 관한 논문이다. 휴머노이드 로봇은 지면에 고정된 시스템이 아니기 때문에 기본적으로 불안정성을 내포하고 있다. 게다가 각 관절의 비선형성은 로봇의 안정성에 악영향을 미친다. 이에 만약 둘 중 하나라도 안정하지 못하면 로봇은 보행 중에 넘어지게 될 것이므로, 휴머노이드 로봇의 안정성을 확보하기 위해서는 이 두 가지가 모두 고려되어야 할 것이다. 이에 본 논문에서는 보행 안정성을 확보하기 위해 이 두 가지 문제 중에 로봇의 비선형성을 제거하면서 로봇이 주어진 궤적을 잘 추종하여 제어할 수 있는 제어기를 제안하였다. 이 제어기는 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 기본으로 하고 있으면서 모션 제어기가 첨가되어 있다. 그리고 이때 이러한 제어 이득값을 유전알고리즘을 통해 추종함으로써 보다 정밀한 제어가 가능하도록 하여 휴머노이드 로봇이 보다 안정적으로 보행할 수 있도록 하였다. 이 모든 과정은 시뮬레이션과 실험을 통해 검증하였다.

항공기 자동착륙 유도 법칙에 관한 연구 (Guidance Laws for Aircraft Automatic Landing)

  • 민병문;노태수;송기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.41-47
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    • 2002
  • 본 논문에서는 일반항공기나 무인항공기의 자동착륙에 적용할 수 있는 착륙 유도 법칙을 제안하고 기존의 일반적인 착륙 과정과의 비교를 통하여 성능을 확인하였다. 착륙 유도법칙은 미사일 요격에서 사용되는 Miss distance 개념과 Lyapunov 안정성 이론에 근거하여 궤환 형태의 속도 및 비행 경로각 명령을 생성할 수 있도록 구성하였다. 기존 문헌에 제시된 항공기의 자동착륙 시뮬레이션을 이용하여 착륙 접근 및 착지 기동 과정을 모사하였다. 착륙 접근의 제U 목적인 강하로 이탈 거리 제거와, 착지 기동시 제어 목적인 고도 제어의 관점에서 새로이 제안하고 있는 착륙 유도 법칙은 기존 방법에 대등 또는 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 기준 궤적의 설정에 따라 다양한 비행 궤적 추종이 가능하므로 향후 무인기의 자동 착륙이나 기동 비행의 설계시 적용할 수 있을 것이다.

모델 기준 슬라이딩 모드 제어기의 기준 모델 설계 (Design of reference model for model reference sliding model control)

  • 변경석
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.297-306
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    • 2007
  • 모델 기준 제어(MRC)는 플랜트가 주어진 기준 모델의 거동을 추종하도록 플랜트를 제어하는 제어 기법이다. 기준 모델은 플랜트가 추종할 이상적인 궤적을 제공한다. 지금까지 많은 종류의 MRC가 제안되었지만, 본 논문에서는 모델 기준 슬라이딩 모드 제어(MRSMC)에 대해 제어 대상 플랜트가 불확실성을 갖는 단일 입출력 2차 시변 선형 시스템인 경우에 대해 연구를 수행하였다. 본 논문에서 MRSMC를 위한 기준 모델의 설계 방법이 제안하였다. 제안된 방법은 제한된 제어 입력, 기준 입력, 시스템 파라미터에 대한 정보를 사용하여 기준 모델을 선정한다. 이러한 선정 결과는 고정된 기준 모델의 선정, 계단 입력 인가시의 가변 기준 모델 갱신, 매 샘플링 시간마다 순간 기준 모델의 갱신 등으로 이용할 수 있다. 모터의 위치 제어 시스템에 대한 시뮬레이션 결과는 제안된 방법의 효용성을 보여준다.

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