• Title/Summary/Keyword: 로봇 제어기

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Controller design for SWATHS (쌍동선을 위한 제어기의 구성)

  • 박찬식;이장규;박성희
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1986.10a
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    • pp.503-505
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    • 1986
  • 주어진 제어대상 모델에 대하여 제어기를 구성하여 실제로 적용하는 경우 모델의 불일치, 모델링에서 고려하지 않은 외란(disturbance), 측정잡음등에 의하여 성능이 설계시와 달라진다. 실제적용에서도 성능을 계속 유지하기 위하여 제어기는 안정성, 계수변화(parameter variation)에 대한 강인성(robustness), 외란상쇄(disturbance rejection) 및 측정잡음에 둔감함등의 특성을 가져야 한다. 귀환(feedback)을 사용하여 제어기를 구성하는 경우 위의 모든 조건을 만족 시킬 수 없으므로 제어목적에 따라 적당한 조건을 선정하여 중요한 특성을 주로 갖게 한다. 본 논문에서는 쌍동선(small waterplane area twin hull ship-SWATHS)에 대하여 PID, LQ, LQG 제어기를 구성하여 안정성, 계수 변화에 대한 강인성, 외란 상쇄 및 측정잡음의 영향을 비교하였다. 쌍동선의 경우 다른 단동선(mono hull ship)에 비하여 접수면(waterplane)이 적으므로 무게증변을 흡수할 수 있는 복원력이 약하여 적은 외력에도 상하동요(heave)와 종동요(pitch)가 심하게 일어난다. 이러한 동요를 줄이는 것이 쌍동선의 제어목적이다. 본 연구에서는 먼저 선형화된 수직축 운동방정식을 이용하여 선체운동의 모델을 구했으며 중첩의 원리(super-position theorem)에 의하여 주파수 응답의 합으로 파도입력을 모델링 하였으며 제어를 위하여 필요한 측정치는 IMU(Inertial Measurement Unit)에서 제공된다고 가정하였다. 쌍동선의 동요의 원인은 파도, 바람, 조류 등이 있으나 파도에 의한 영향이 가장 크므로 본 논문에서는 파도에 의한 영향만을 고려하였다. 파도는 쌍동선에 외란으로 작용하며 측정할 수 없는 양이므로 PID, LQ 제어에서는 제어모델에 포함되지 않지만 LQG 제어에서는 제어모델에 포함된다. LQG 제어의 경우 제어모델에 파도를 백색잡음으로 가정하고 제어기를 구성한 것 (LQG1)과 2차의 쉐이핑필터(shaping filter)를 사용하여 구성한 것(LQG2)으로 나누었다.

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제어시스템의 구현 동향

  • 김국헌
    • ICROS
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    • v.1 no.2
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    • pp.14-20
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    • 1995
  • 이 글에서는 제어시스템의 구현 동향을 간단히 정리하였다. 특히 국내에서 최근 많은 관심을 끌고 있는 분야들 중에서 발전산업에 관련된 보일러-터빈-발전기의 핵심기기 제어장치와 흡인식 자기부상 열차의 부상제어기에 관하여 서술하였다. 제어이론의 측면보다는 산업현장에서 요구되거나 시스템 통합차원에서 요구되는 사항들을 중심으로 기술하였으며 각각의 분야에 대한 보다 전문적인 접근을 다음으로 미룬다.

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IMC design for nonlinear plants using multiple models, controllers, and switching (다중 모델, 제어기, 스위칭을 이용한 비선형 플랜트의 IMC 제어기 설계)

  • 오원근;구세완;서병설
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1996.10b
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    • pp.241-244
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    • 1996
  • This paper discusses the general properties and the design procedures of Internal Model Control(IMC) scheme for nonlinear plants. Also we propose new nonlinear IMC(NIMC) design method using linear IMC. Although all IMC controllers can be thought simple 'inverse controller', its nonlinear realization is not easy. Propose NIMC is composed multiple linear models, IMC controllers, and switching scheme. The advantages of this method are we can use simple linear IMC design method and need not nonlinear modelings.

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Modeling and control of excavator engine/pump system (굴삭기의 엔진/펌프시스템의 모델링 및 제어)

  • 하석홍;곽동훈;이진걸
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1991.10a
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    • pp.951-956
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    • 1991
  • 굴삭기 엔진 펌프시스템을 실험결과에 근거해서 모델링하여 수치적으로 시뮬레이션을 행하였다. 엔진.펌프시스템은 그 구성이 복잡할 뿐만 아니라 시스템자체의 비선형성,작업에 따라 시스템에 가해지는 불확실한 외란, 파라미터의 변동으로 인하여 정확한 모델링을 행하기는 다소 어려움이 있었다. 비례제어만을 사용시는 정상상태오차의 발생,초기의 회전수저하등으로 인하여 적합하지 않았다. 이를 개선하기 위하여 PID제어를 사용하였을 경우 정상상태오차는 제거할 수 있으나 정착시간이 길어지는 것을 볼 수 있었다. 슬라이딩모우드에 의한 제어법을 적용하였을 경우 정상상태오차,정착시간,최대회전수저하량을 모두 만족하였으나 과도상태에서 오실레이션이 발생하는 현상을 볼 수 있었다.

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A Study for Design of Art-Work on Air conditioner (에어콘 제어기의 Art-Work 설계기법에 관한 연구)

  • 류치국;박종웅;배종일;이동철;함창호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 2000.10a
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    • pp.304-304
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    • 2000
  • 품질이 우수한 에어콘 제어기 콘트롤라를 생산하기 위해서는 기본적인 설계에서 한층 진보된 설계기법과 광도에 맞는 PCB(Printed Circuit Board)를 선택하여야만 생산성 향상과 안정성을 확보할 수 있다. 이는 설계의 다양한 기법과 전문성을 요구함으로써 해결될 수 있다. 정보화 사회의 구현에 맞추어 전기 및 전자산업의 빠른 속도로 변화함으로써 개발자도 여러 가지 기법과 낑산성, 신뢰성을 고려하여 설계할 수가 있어야 하겠다.

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Neuro-controller design for the line of sight stabilization system containing nonlinear friction (비선형 마찰이 존재하는 조준경 안정화 시스템의 신경망 제어기 설계)

  • Jang, Jun-Oh;Jeon, Byung-Gyoon;Jeon, Gi-Joon
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.3 no.2
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    • pp.139-148
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    • 1997
  • 본 논문에서는 비선형 마찰이 존재하는 조준경 안정화 시스템에 대해서 마찰력 보상과 성능개선을 위한 신경망제어기의 설계방법을 제시한다. 제안한 신경망제어기는 비례, 적분, 진상(PI/LEAD) 제어기와 신경회로망과의 병렬로 구성되며, 제어 목적은 비선형 마찰과 외란이 존재하여도 안정거울의 각속도 추적성능과 안정화 성능의 향상에 있다. 신경회로망의 입력으로 안정거울의 각속도 추적오차와 추적오차의 적분, 제어입력이 필터를 통과한 신호가 사용되며, 신경호로망은 간접학습구조에 의해 학습된다. 조준경 시스템의 비선형 마찰력인 쿨롱마찰력의 크기가 외부환경에 따라 변하는 경우와 시스템으로 외란이 인가되는 경우에 대하여도 제안한 병렬제어기는 기존의 PI/LEAD 제어기보다 추적과 안정화 성능면에서 우수함을 컴퓨터 모의 실험으로 확인한다.

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Tension/Movement Control of Working Robot and Dynamic Model of the Stringing Wire Cable (가설 와이어 케이블 동적모델과 작업로봇의 장력/이동 제어)

  • Hong, Jeng-Pyo;Kim, Yoon-Sik;Lee, Sung-Geun;Hong, Soon-Ill
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.36 no.1
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    • pp.118-125
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    • 2012
  • In this paper, an approach to designing controllers for the tension/movement control of working robot to install a stringing wire cable is presented. To design a controller, when the robot moves a certain distance maintaining constant tension, the dynamic model of a stringing wire cable which considers effects of weights according to changing lengths is presented. Also the tension at startup of the working robot is studied by numerical analysis which is based on the equation of the dynamic wire model. From the dynamic model for a stringing wire cable, working robot for tension/movement control is suggested and designed a feedforward controller with a accelerator gain to suppress a mutual interference of the both tasks of tension/movement control. Depending on the operating conditions of the working robot, the effectiveness of the suggested system has been verified by the simulation and experimental results.

Phenomenological Model for Vibration Control of Booms on Articulated Bridge Inspection Robots (교량검사 굴절로봇 붐의 진동제어를 위한 수치모델에 관한 연구)

  • Shin, Ki-Bum;Lee, Hu-Seok;Hwang, In-Ho;Lee, Jong-Seh
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.536-539
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    • 2009
  • BIRDI(Bridge Inspection Robot Development Interface)에서 현재 개발된 첨단굴절로봇차는 비전 시스템과 로봇 플랫폼을 붐에 장착하여 교량 하부를 점검하는 점검용차량이다. 본 연구에서는 첨단굴절로봇차의 포스트 붐에 엑츄에이터를 장착하여 강풍 등으로 발생이 예상되는 유해 진동을 제어할 수 있는 시스템을 제안하였으며, 성능 평가를 위해 수치적 연구를 수행하였다. 제안된 제어시스템의 수치적 연구를 위해 현재 제작된 포스트 붐과 작업 붐의 제원을 이용하여 모델링 하였으며, 적절한 주파수 특성을 가진 하중을 가정하였으며, 최적 제어이론인 PD제어기법인 피드백 제어기법을 적용하여 수치해석을 수행 하였다. 수치해석 결과, 제안된 제어시스템은 L형 붐에 발생되는 유해 진동을 저감시킴을 확인하였다. 본 연구를 통해 제안된 시스템의 진동제어 성능을 입증하였으며, 실제 첨단굴절로봇차에 적용될 경우 점검 시스템의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

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Adaptive Fault Accommodation Control for Flexible-Joint Robots (유연 관절 로봇의 적응 고장 수용 제어)

  • Yoo, Sung Jin
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.1
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    • pp.46-50
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    • 2013
  • This paper proposes an adaptive fault accommodation control approach for flexible-joint (FJ) robots with multiple actuator faults. It is assumed that the value and occurrence time of multiple actuator faults are unknown. An adaptive fault accommodation control scheme with prescribed performance bounds, which characterize the convergence rate and maximum overshoot of tracking errors, is designed to accommodate the actuator faults. From the Lyapunov stability theorem, it is proved that all signals of the closed-loop system are semi-globally uniformly ultimately bounded and tracking errors are preserved within prescribed performance bounds regardless of actuator faults.