• 제목/요약/키워드: 동적위치 제어시스템

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리졸버를 이용한 2축 김발 시스템의 공간 안정화 루프 설계에 대한 연구 (A Study of Stabilization Loop Design for a Two Axis Gimbal System Using Resolver)

  • 강호균;성기준;김성운;여보연
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.303-304
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    • 2007
  • 항공기, 차량, 유도탄 둥과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위해서 시선을 안정화하는 외부의 추적 루프와 내부의 안정화 루프(또는 속도 루프)가 있고, 또한 표적을 추적하기 전 표적을 지향하고 포착하기 위해 김발을 동체에 대해 일정한 각도로 유지하기 위한 위치 루프도가지고 있다. 일반적으로 안정화 루프는 각속도를 측정하기 위한 검출기로 자이로를 사용하고, 위치 루프는 김발각을 제어하기 위한 위치 검출기를 사용한다. 그러나 안정화 루프에 사용되는 자이로는 루프 성능을 최적으로 하기 위해서 고성능/고가의 자이로가 사용되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 위치 루프에 사용되는 위치 센서인 리졸버를 사용하여 고성능/고가의 자이로 센서 없이 안정화 루프를 설계하였고, 리졸버를 사용하여 설계된 안정화 루프가 동적인 플랫폼에 사용될 수 있는지 시뮬레이션 결과와 실험 결과를 통해 분석하였다.

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전자기 액튜에이터에 의한 2자유도 모델의 능동 진동제어 (Active vibration control of 2 D.O.F model by electromagnetic actuator)

  • 허신;하성도;최강윤
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.252-257
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    • 1995
  • 전자기력을 이용한 능동 진동제어는 1979년 Ellis 및 Mote가 원형 톱의 횡 진동의 감쇠에 관한 연구를 수행하였고, 1990년 Hong Su 및 T.S.Sankar등은 시스템의 절대 위치, 절대 속도 및 상대 위치 등의 제어 변수에 대하여 전자기 액튜에이터의 동적 특성이 진동 절연 성능에 미치는 영향에 관한 연구를 하였다. 본 연구는 상부질량과 하부질량이 스프링으로 연결된 2자유도 모델의 능동 진동제어에 대하여 이론해석과 실험해석을 수행하고 각각의 결과를 비교하였다. 실험모델은 직선운동 가이드에 설치된 2개의 질량과 하나의 전자기 액튜에이터를 이용하였다. 진동제어 방법으로서는 모우드 해석에 의한 제어, 스카이 훅 감쇠 제어, Viscous damping 제어 방법을 적용하였다. 본 연구의 목적은 이론해석 결과와 실험 결과를 비교하고 비슷한 제어효과에 대해서 에너지 소비가 작은 효율적인 제어방법을 찾는데 있다.

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단거리 전용 무선 통신 기반의 WISDOM 동적 딜레마 경고 시스템 (Dynamic Dilemma Warning System of WISDOM Based on DSRC)

  • 정성대;박순용;이상선;김종복;문영준
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.53-59
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    • 2009
  • 교통 분야와 IT 분야의 접목은 기반시설 투자를 통해 해결하려했던 사회적 경제적 문제를 해결하는 새로운 해결책으로 떠오르게 되었고 지능형 교통 시스템 및 텔레매틱스와 같은 새로운 산업을 창출하였다. 특히, 지능형 교통 시스템 및 텔레매틱스 기술 분야 중 차량 통신 분야는 중요 부분으로 인식되고 있으며, 최근 단거리 전용 무선 통신 기술은 국내 지능형 교통 시스템 산업 분야에서 중요한 기술 분야로 인식되고 있다. 단거리 전용 무선 통신은 자동요금징수(ETCS) 시스템을 통해 운전자용 단말기 보급이 활발히 진행되고 있다. 교통 신호 제어 분야에서도 이 기반 시설을 활용한 양질의 실시간 정보를 활용하여 최적의 교통 신호 제어 시스템을 구현하려는 연구가 활발히 진행되고 있으며 WISDOM의 연구개발이 성공적으로 마무리되어졌다. 본 논문에서는 연구 개발된 개별 차량 기반의 신호제어 시스템 WISDOM을 활용하여 교차로 안전 지원 동적 딜레마 경고 서비스를 개발하고 현장 실험을 통하여 신뢰성과 실용성을 평가하였다. 제안된 동적 딜레마 경고 시스템은 교차로에서 WISDOM에 의해 최적화된 동적 교차로 신호에 대한 정보를 방송하고 이를 수신한 차량 단말기는 자신의 위치와 속도를 바탕으로 딜레마 영역을 만들고 운전자에게 경고하도록 하였다.

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슬라이딩 모드제어에 의한 교류 서보 전동기의 위치제어에 관한 연구 (Position Control for AC Servo Motor Using a Sliding Mode Control)

  • 홍정표;홍순일
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.210-215
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    • 2004
  • 교류 서보전동기 동적 모델은 비선형이고 2차 저항이 변동영향이 많다. 이러한 복잡한 제어는 견실제어가 요구된다. 이러한 시스템의 동특성은 슬라이딩 모드제어를 사용함으로 파라미터나 외란 변동에 대하여 견실성을 달성할 수 있다. 본 논문은 교류 서보전동기에 의한 위치제어에 슬라이딩 모드 제어의 적용을 나타내었다. 제어방법이 유도되고 제어시스템이 설계되었다. 교류 서보전동기의 견실제어를 위해 외부 부하 파라미터에 기초한 설계방법이 제안되었다. 제안된 제어방법은 가변구조 제어기와 슬립주파수형 벡터제어에 기초하여 주어졌다. 시뮬레이션 결과는 관성모우먼트, 점성마찰 및 부하외란 변동에 결실함을 나타내었고 슬라이딩 모드를 적용한 제안된 설계방법이 유용한 것을 구명한다.

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장대 유연한 해양구조계의 능동제어 (Active Control of Very Long and Flexible Offshore Structural Systems)

  • 남동호
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권3B호
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    • pp.83-90
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    • 1999
  • 본 논문에서는 금후 널리 사용되리라고 예상되는 장대 유연한 해양구조계의 동적 응답에 대한 능동제어를 다루었다. 제어기법으로는 optimal, adaptive 제어와 우주구조물의 진동제어에 사용되는 LAC/HAC 제어를 도입하여 simulation과 모형실험을 수행하였다. 기존의 발표된 최적제어 실험결과는 만족스럽지 못하여 다시 수행할 필요성이 있었다. 그 결과, 해양구조계의 위치 및 탄성변형이 타당한 제어력 범위내에서 제어가 되어 본 연구에서 제안한 제어시스템의 유효성이 입증되었다. 또한 제어기법간의 비교를 통하여 장대 유연한 해양구조계에 대한 최적의 제어기법에 대하여 조사를 하였는데, 초기 시스템 파라미터의 추정에 오차가 있는 경우 적응제어 알고리즘의 장점을 확인할 수가 있었다.

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DNP 제어기에 의한 비선형 동적 매니퓰레이터의 실시간 경로 제어 (Real-Time Collision-Free Trajectory Control of Nonlinear Dynamic Manipulator Control Using DNP Controller)

  • 조현섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.835-840
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    • 2010
  • 본 논문은 가변 구조 제어기의 단점인 도달영역에서의 파리미터의 불확실성과 외부 외란에 대한 민감성을 감소시키는 방안으로 DNP제어를 제시한다. 비선형 동적 매니퓰레이터를 통하여 시스템의 상태 궤적이 초기 위치에서부터 평형점에 이르기까지 외란과 파라미터의 불확실성에 강인하게 되며 아울러 목표 직각 좌표까지 도달시간 뿐만 아니라 평형점까지의 도달시간도 감소하게 되는 특성을 보이고자 한다. 제안된 제어 구조의 효과는 시뮬레이션을 통해 증명하였다.

경사감소학습을 이용한 이동로봇의 적응 PD 제어 방법 (An Adaptive PD Control Method for Mobile Robots Using Gradient Descent Learning)

  • 최영규;박진현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.1679-1687
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    • 2016
  • 이동로봇은 유연한 생산시스템이 필요한 산업현장에서 유용하게 사용된다. 이동로봇이 생산부품과 같은 기계적 부하를 싣고 정해진 경로를 따라 정확히 이동하여야 하며 통상 기구학적 제어기가 사용되고 있다. 그러나 부하가 매우 크고 비선형 마찰도 클 경우, 기구학적 제어기로 만족할 만한 제어성능을 기대할 수 없어서 동적 제어기가 연구되고 있다. 기존의 동적 제어기는 부하의 무게와 위치를 정확히 알아야 한다는 조건이 있다. 그러나 실제 기계적 부하는 빈번히 변하고 정확히 알 수 없으므로 기존의 동적제어기 성능에 한계가 있다. 따라서 기계적 부하를 정확히 알지 못해도 이동로봇의 동적제어가 작동하도록 경사감소학습을 이용하여 적응 PD 제어 방법을 본 논문에서 제안하였다. 여러 가지 부하 변동 조건하에서 다양하게 시뮬레이션 하여 본 논문의 적응 PD 제어 방법이 기존의 방법보다 폭넓은 수렴영역을 가지고 있음을 확인하였다.

동적위치제어시스템을 이용한 선박의 실선스케일 횡이동시험에 관한 연구 (A Study on Full-Scale Crabbing Test Using Dynamic Positioning System)

  • 박종용;이준호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제57권6호
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    • pp.345-352
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    • 2020
  • This study aims to investigate the crabbing motion of the research vessel "NARA" by full-scale maneuvering trials. The crabbing test method refers to ITTC recommended procedures and guidelines. In order to minimize the fluctuation of the heading angle due to the external force acting on the hull during the pure lateral motion, the tests are conducted using the dynamic positioning system applied to the ship. The test results are analyzed by applying a low-pass filter to remove the noise included in the measurement data. Three conditions are set to define the steady state of crabbing motion. The index to be derived from the crabbing test is quantitatively presented. The ship is confirmed to be capable of the lateral motion of up to 0.844m/s in Beaufort 3.

동적위치유지시스템을 이용하는 부유식 해양구조물의 시간대역 성능평가를 위한 프레임워크의 개발 (Development of a Framework for Evaluating Time Domain Performance of a Floating Offshore Structure with Dynamic Positioning System)

  • 이재용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.718-724
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    • 2017
  • 최근 생산 부분에 집중되어 있던 국내 해양플랜트 산업구조를 엔지니어링 분야로 확대하기 위한 노력이 지속되어왔다. 하지만 부유식 해양플랜트 엔지니어링 기술의 핵심 중 하나인 시간대역에서의 운동해석의 경우 국외 회사에서 제공되는 정보에 거의 전적으로 의존하여 왔다. 특히 동적 위치 유지 시스템은 초기 설계에서 해외 선진사가 제공하는 정보에 기반하며, 그 결과를 선형에 반영하기 위해서는 시간적으로나 비용 면에서 많은 손실을 감수해야 한다. 본 논문에서는 동적위치유지시스템 (Dynamic Positioning System, DPS)을 사용하는 부유식 해양구조물의 시간대역 운동 해석에 필요한 프로그램의 프레임워크를 다룬다. 개발된 프레임워크는 시간대역 해석을 쉽게 수행할 수 있도록 해석에 필요한 입력 데이터를 생성하고, DPS의 제어 알고리즘 및 성능을 평가할 수 있도록 모듈화 하였다. 이를 통해 DPS의 배치 및 용량결정과 여러 가지 제어 알고리즘의 테스트가 쉽게 이루어지도록 하였다. 실제 모델 선박을 이용한 시뮬레이션을 통해 개발된 프레임워크의 실효성을 검증하였으며 전체 작업에 걸리는 시간이 50% 이상 감소하는 것을 확인하였다.

사전규정 오차 구속제어를 이용한 강인제어기 설계

  • 한성익
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.29-33
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    • 2016
  • 본 기술 특집호에서는 최근메 강인제어 분야에서 많이 주목받고 있는 사전규정 오차 구속제어기법들메 대해 기본적인 개념과 각 구속제어 기법들이 특징들을 소개한다. 기존의 제어기법들은 안정도 및 일정한 출력성능은 보장하지만 선정된 제어기 게인 값에 따라 추종성능이 민감하게 변하며 안전을 위한 제약이 없는데 반해 이러한 구속제어는 최소한의 게인 선정으로 오버슈트, 정상오차 등에 대해 사전에 규정한 성능범위를 만족하도록 강제로 구속시켜 출력성능 및 안전성이 동시에 보장되도록 한다. 이러한 구속제어는 오버슈트에 크게 영향을 받는 정밀기기 위치제어, 힘 제어에서 안전성을 확보해주며 외란이나 시스템 불확실성에 매우 강인한 특성을 갖는다. 가장 먼저 연구된 구속제어는 funnel 제어로서 시스템의 동적 모델을 포함하지 않는 비모델 기준 제어기법이다. 추종오차의 초기값이 오차에 대한 사전 구속함수로 구성된 funnel (깔데기) 안에 있으면 항상 사전메 규정된 오차범위 내에 머물도록 funnel 제어기가 작동하며 PD 제어와 구조가 유사하다. 다음으로 tanh 함수와 추종오차 변환을 결합한 방법으로서 전통적인 순환적 (recursive) 제어방법인 backstepping 제어와 결합하는 방법이다. 최종적므로 좀더 단순한 오차변환을 통해 오차에 대한 switching을 이용한 기법은 제어기 구조를 단순하게 만들고 기존의 제어기와 편리하게 결합할 수 있다. 이러한 구속제어 기법들은 또한 미지의 시스템에 특성에 대해 관측기나 지능제어를 이용한 근사함수를 요구하지 않는다. 본 특집호에서는 최근까지 연구된 구속제어에 대한 간단한 이론과 적용 결과들을 제시하기로 한다.