• Title/Summary/Keyword: 로봇 제어기

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적분작용을 포함하는 로봇 매니퓰레이터의 출력궤환 강인제어 (A Robust Output Feedback Control of Robot Manipulators with Integral Action)

  • 신의석;이강웅
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권1호
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • 본 논문에서는 파라미터 변동 범위가 유한한 로봇 매니퓰레이터에 대한 출력궤환 강인제어기를 고이득 관측기를 사용하여 설계하였다. 적분제어를 포함하는 제안된 제어기는 이득제한에 따른 추종오차를 개선시키도록 하였다. 관절의 속도 측정치를 사용할 때의 문제점을 개선하기 위하여 고이득 관측기를 사용하였다. 미지의 파라미터 변동 범위에 대한 제한을 받지 않도록 제어기를 구성하였으며 전체 폐루프시스템의 상태궤적의 수렴성을 입증하였다. 제안된 방법을 2-링크 로봇 매니퓰레이터의 궤적제어에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 성능을 확인하였다.

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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.

유연 로봇 매니퓰레이터의 자동 구축 퍼지 적응 제어기 설계 (Design of an Automatic constructed Fuzzy Adaptive Controller(ACFAC) for the Flexible Manipulator)

  • 이기성;조현철
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.106-116
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    • 1998
  • 유연 로봇 매니퓰레이터의 위치 제어 알고리즘에 대한 연구를 하였다. 제안하는 알고리즘은 신경회로망의 학습 알고리즘에 근거한 자동 구축 퍼지 적응 제어기(ACFAC : Automaitc Constructed Fuzzy Adaptive controller)에 기본으로 한다. 제안하는 시스템은 비지도 경쟁 학습 알고리즘을 사용하여 입력 변수의 멤버십 함수와 지도 Outstar 학습 알고리즘을 사용하여 출력 정보를 학습시킨다. ACFAC는 유연 로봇 매니퓰레이터의 동력한 모델을 필요로 하지 않는다. ACFAC는 유연 로봇 매니퓰레이터의 끝점이 원하는 궤적을 따라가도록 설계되었다. 이 제어기의 입력은 위치 오차, 위치 오차의 미분 값과 오차의 variation에 의해 결정된다. ACFAC의 우수서을 보여주기 우해서 PID 제어나 신경회로망 알고리즘을 사용한 결과와 비교를 하였다.

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구동기의 동특성을 고려한 로봇매니퓰레이터의 강인제어기 설계 (A robust controller design for robot manipulators with actuator dynamics)

  • 박광석;황동환
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.139-142
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    • 1997
  • In this paper, a robust controller is proposed to achieve an accurate tracking for an uncertain nonlinear plant with actuator dynamics. The extent of parameter uncertainty can be quantified by using linear parameterization technique. A switching controller is proposed to guarantee the global asymptotic stability of the plant. In order to eliminate the chattering caused by the switching controller, a smoothing controller is designed using the boundary layer technique around the sliding surface and guarantees the uniform ultimate boundedness of the tracking error.

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적응형 퍼지 백스테핑 방식을 이용한 단일축 유연관절 로봇의 강인 제어 (An Adaptive Fuzzy Backstepping Approach to Robust Tracking Control of a Single-Link Flexible Joint Robot)

  • 김은태;이희진
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권4호
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    • pp.1-12
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    • 2004
  • 본 논문에서는 적응 퍼지 백스테핑 알고리즘을 이용하여 단일축 유연관절 로봇을 제어하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 퍼지시스템은 일반근사기로 사용하여 로봇과 제어기의 비선형성과 불확실성을 상쇄하는 역할을 한다. 제안한 알고리즘은 추가적인 교시 제어기를 필요로 하지 않으며 추적오차를 상시유계시키는 특성이 있다. 끝으로 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안한 방식의 성능을 확인한다.

지능 로봇 제어를 위한 BDI 기반의 계획 실행기와 작업 계획기의 연동 (Integrating BDI Executive with Task Planner to Control Intelligent Robots)

  • 김하빈;김인철
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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    • pp.766-768
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    • 2005
  • 본 논문에서는 지능 로봇의 효율적인 제어를 위해 BDI기반의 계획 실행기와 작업 계획기간의 연동방식을 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 먼저 작업 계획기와 실행기의 대표적인 유형들을 살펴본 다음, BDI 기반의 계획 실행기에 별도의 작업 계획기를 연동함으로써 얻을 수 있는 잇점과 연동방식 등을 차례대로 설명한다. 끝으로 가상환경을 이용한 데모시스템 구현을 통해 심부름 서비스 로봇 제어를 위한 두 서브시스템간의 연동효과를 점검해본다.

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유연 조인트 로봇의 견실한 비선형 관측기 설계 (Design of nonlinear robust observer for robots with joint elasticity)

  • 김동환;이교일
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.270-278
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    • 1996
  • 복잡한 비선형성과 불확실한 변수를 가지는 유연 죠인트 로봇의 견실한 관측기 설계에 관한 연구이다. 시간 불변 또는 시간 가변성의 불확실한 변수들을 가지는 시스템에 적용한 경우이며 로봇 링크의 각도와 각속도들을 출력으로 하였다.본 견실 관측기는 리아프노프 방법에 기초를 두었으며 불확실한 변수들은 그값을 모르나 그 값들은 지정된 집합내에 존재한다. 제안된 견실 관측기는 실용적인 안정성을 보장한다. 관측기설계의 알고리즘을 2링크 유연 죠인트 로봇에 적용하여 시뮬레이션을 수행하여 우수한 성능을 가짐을 확인할수 있었다.

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