• 제목/요약/키워드: 궤적 추적제어

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신경회로망을 이용한 공압서보 XY-플로터의 운동제어 (Motion Control of a Pneumatic Servo XY-Plotter using Neural Network)

  • 황운규;조승호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권5호
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    • pp.603-609
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    • 2004
  • This paper deals with the issue of Neural Network-based control for a rodless pneumatic cylinder system which is utilized for a pneumatic XY-plotter. In order to identify the system design parameters, the open loop response of a pneumatic rodless cylinder controlled by a pneumatic servovalve is investigated by applying a self-excited oscillation method. Based on the system design parameters, the PD feedback compensator is designed and then Neural Network is incorporated with it. The experiment of a trajectory tracking control using a PD-NN has been performed and proved its excellent performance by comparing with that of a PD feedback compensator.

철근 사출 궤적 추적을 위한 시작지점 검출 방법 (Start Point Detection Method for Tracing the Injection Path of Steel Rebars)

  • 이준목;강대성
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.9-16
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    • 2019
  • 최근 제조 공정을 개선하려는 기업들은 스마트 팩토리를 도입, 이에 따른 도약이 특별히 눈에 띈다. 이는 최소한의 수동 제어를 통해 완벽하게 생산시설의 프로세스를 수행하는 스마트 팩토리의 영역을 최대화하고 추론의 오차를 최소화 하는 것이 최종 목적이다. 본 연구는 무인 생산, 관리, 포장, 배송 관리를 위한 프로젝트의 일부로써 무인생산의 자동화 설비의 철근 추적을 통해 롤러의 자동 교정을 수행하기 위해 철근 추적 시작점 검출에 대한 연구이며, 시작지점부터 끝점까지의 위치를 정확히 추적해야 하는 요구사항을 만족해야 한다. 추적성능을 높이기 위해서는 시작점 설정이 주요한데 기존의 시간 기반 검출방법을 통해서는 조도, 분진 등 환경에 따라 추적오류의 발생 확률이 높다. 본 논문에서는 환경에 따른 오차를 줄이기 위해 고속 IR카메라의 평균 밝기 변화를 이용한 시작점 검출 방법을 제안하며, 제안 사항을 통해 15%이상의 성능 향상을 확인하였다.

최적의 Bang-Bang 입력을 이용한 볼-빔 시스템의 강인한 추적 제어 (Robust Tracking Control of a Ball and Beam System using Optimal Bang-Bang Input)

  • 이경태;최호림
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.110-120
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    • 2018
  • 본 논문에서는, 볼-빔 시스템에 입-출력 궤환 선형화 기법을 적용하여 추종 궤적 r(t)를 추종하도록 제어기를 설계하였다. 설계한 제어기로 시뮬레이션 및 실험에 적용한 결과, 실험에서 오차가 크게 발생하였다. 이러한 이유는 외란 및 입력정합조건을 만족하지 못해 발생한 것으로 판단되어 볼-빔 시스템의 기존 모델링에서 적절한 외란을 추가하여, 시뮬레이션을 통해 실험 결과와 비슷한 유효한 모델링임을 입증하였다. 그러나, 여전히 저하된 성능으로 인해 bang-bang 제어기를 추가로 적용하였다. 결과적으로, 시스템의 불확실성에 대해 강인하고 향상된 성능을 시뮬레이션 및 실험결과를 통해 검증하였다.

모델참조 적응 퍼지제어기를 이용한 휠베이스 이동 로봇의 궤적 추적 제어 (A Trajectory Tracking Control of Wheeled Mobile Robot Using a Model Reference Adaptive Fuzzy Controller)

  • 김승우;서기성;조영완
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.711-719
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    • 2009
  • This paper presents a design scheme of torque control for wheeled mobile robot(WMR) to asymptotically track the target reference trajectory. By considering the kinematic model of WMR, trajectory tracking control generates the desired tracking trajectory, which is transformed into the command velocity vector for the real WMR to track the target reference trajectory. The dynamic equation of the state error between the target reference trajectory and the desired tracking trajectory is represented by Takagi-Sugeno fuzzy model, and this model is used as the reference model for the real mobile robot error dynamics to follow. The control parameters are updated by adaptive laws that are designed for the error states of the real WMR to asymptotically follow the states of reference error model for the desired tracking trajectory. The proposed control is applied to a typical wheeled mobile robot and simulation studies are carried out to verify the validity and effectiveness of the control scheme.

USB 카메라를 이용한 실시간 구면진자 운동추적 감지시스템 (Real-Time Motion Tracking Detection System for a Spherical Pendulum Using a USB Camera)

  • 문병윤;홍성락;하만돈;강철구
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권9호
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    • pp.807-813
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    • 2016
  • 최근 다차원 운동의 잔류진동억제 제어를 위한 테스트베드로서 로봇 머니퓰레이터의 말단장치에 부착된 구면진자를 자주 활용하고 있다. 하지만 봅의 운동을 온라인에서 실시간으로 추적할 수 있는 자동감지장치가 없어, 봅의 궤적을 디지털데이터로 저장하고 플로팅하는데 불편함이 있었다. 본 논문에서는 디지털 USB 카메라를 이용하여 봅의 운동을 이차원 평면상에서 실시간으로 감지할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 시스템의 개발 목표를 빠른 이미지프로세싱 및 인터페이싱을 위한 하드웨어 구성과 효과적인 C 프로그래밍에 두었다. 개발된 시스템을, 2 자유도 스카라로봇의 말단장치에, 구면진자를 설치한 이차원 구면진자의 잔류진동억제 제어에 적용하여, 그 효용성을 입증하였다.

로봇 모션 재현을 위한 강인한 제어시스템 설계: 외란을 고려한 경우 (Robust Control System Design for Robot Motion Regeneration under Disturbance Input)

  • 당닥치;강창남;김영복
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제12권3호
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    • pp.1-10
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    • 2015
  • In this paper, the authors propose a method to easily recognize and reproduce the robot motion made by an operator. This method is targets for applications similar to painting and welding, and it is based on a process of that identifies a family of plants, by control design and by conducting an experimental evaluation. In this study, the models and controllers for all joints of 3DOF robot system are obtained individually. And a robust control system for motion control of the individual joints is designed based on $H_{\infty}$ control framework. An experimental comparison is made between the proposed control method and existing PID control method. And the results indicate that the proposed designing method is more efficient and useful than conventional method.

이족 보행 로봇을 위한 추적 제어 (Tracking Control for Biped Robot)

  • 이용권;박종현
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.315-318
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    • 1995
  • In this paper, an optimal trunk trajectory for stable walking of biped robots is expressed as a simple differential equation, which is then solved by numerical methods. We used ZMP (Zero Moment Point), the virtual total ground reaction point within the region of the supporting food, as the criterion of stability of biped robot walking. If the ZMP is located outside of the stable region in dynamic walking, biped robots fall down. The biped robot considered in this paper consists of two legs and a trunk. The trajectories of the two legs and the ZMP of the biped robot are determined such that they are similar ti those of a human. Based upon those trajectories, the trunk trajectory is solved by numerically integrating differential dynamic equations. Leg motions are controlled by the computed torque control method. The effectiveness of control algorithm as well as the trajectories is confirmed by computer simulations.

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자율주행 이동로봇의 실시간 퍼지신경망 제어 (Real-Time Fuzzy Neural Network Control for Real-Time Autonomous Cruise of Mobile Robot)

  • 정동연;김종수;한성현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.155-162
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    • 2003
  • We propose a new technique far real-tine controller design of a autonomous cruise mobile robot with three drive wheels. The proposed control scheme uses a Caussian function as a unit function in the fuzzy neural network. and a back propagation algorithm to train the fuzzy neural network controller in the framework of the specialized learning architecture. It is proposed a learning controller consisting of two neural network-fuzzy based on independent reasoning and a connection net with fixed weights to simply the neural networks-foray. The control performance of the proposed controller is illustrated by performing the computer simulation for trajectory tracking of the speed and azimuth of a autonomous cruise mobile robot driven by three independent wheels.

퍼지신경망을 이용한 자율주행 이동로봇의 실시간 제어 (Real-Time Control for Autonomous Cruise of Mobile Robot Using Fuzzy Neural Network)

  • 정동연;이우송;한성현
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1697-1700
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    • 2003
  • We propose a new technique for real-time controller design of a autonomous cruise mobile robot with three drive wheels. The proposed control scheme uses a Gaussian function as a unit function in the fuzzy neural network, and a back propagation algorithm to train the fuzzy neural network controller in the framework of the specialized learning architecture. It is proposed a learning controller consisting of two neural network-fuzzy based on independent reasoning and a connection net with fixed weights to simply the neural networks-fuzzy. The control performance of the proposed controller is illustrated by performing the computer simulation for trajectory tracking of the speed and azimuth of a autonomous cruise mobile robot driven by three independent wheels.

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로봇의 추적오차 감소를 위한 궤적계획방법 (Robot Path Planning Method for Tracking Error Reduction)

  • 김동준;김갑일;박용식
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제50권3호
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    • pp.143-148
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    • 2001
  • A lot of robot trajectory tracking methods are proposed to enhance the tracking error, but irregular tracking errors are always accompanied and very hard to reduce it. Up to now, these irregular tracking errors are reduced by introducing more complicated control algorithms. But, it is intuitively obvious to reduce only the big errors selectively in the irregular ones for the better performance instead of using more complicated control algorithms. By the characteristics of the robot, big tracking errors of the end-effector are generated mostly due to the fast moving of joint. So, in this paper, we introduce a new method which reduce the big tracking errors by clippings the joint velocity with the constraint of given path. Using this method, desired trajectory tracking is obtained within the far reduced error bound. Also, this method is successfully applied to generate the path-constrained error reducing trajectories for 2-axis SCARA type robot.

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