• 제목/요약/키워드: 비례-미분 제어

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만타형 무인잠수정의 제어기 설계 및 운동성능 해석을 위한 시뮬레이션 프로그램 개발 (Simulation Program Development for Controller design and Performance analysis of Manta-type UUV)

  • 변승우;김준영;손경호;이승건
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.244-248
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    • 2009
  • 본 논문에서는 만타형상의 무인잠수정의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 확인하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 본 논문에 사용된 수학모델은 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab / Simulink를 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상무인잠수정의 제어 성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어와 방향각제어에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미국 해군대학원(Naval Postgraduate School)의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어와 방향각 제어기를 이용하여 만타형무인잠수정의 설계 목표에 부합하는 항해제어시뮬레이션을 실시하였다.

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논문 : 플라즈마 펄스 추력기를 이용한 인공위성 자세제어 기법 연구 (Papers : Feasibility Study on Attitude Control of Spacecraft Using Pulsed Plasma Thrusters)

  • 지효선;이호일;이훈구;탁민제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.46-56
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    • 2002
  • 본 논문에서는 플라즈마 펄스 추력기(PPT)를 사용한 우주 비행체의 자세 제어 가용성을 연구하였다. 전형적인 기체 추진 시스템에 비해 PPT는 높은 임펄스 특성을 갖고 있어 궤도나 자세 제어에 필요한 추진제의 질량을 적게 소모한다. PPT는 상대적으로 긴 작동 시간과 장착의 간편성 때문에 장기 작동을 요구하는 임무에 많이 적용되리라 기대된다. 소형 위성 시스템의 자세 제어를 위한 PPT의 적용 가능성을 실제 임무를 통하여 연구하였다. 고전적인 비례 미분 제어기와 퍼지 제어기를 적용해 보았고 점 더 유연한 임무 성능을 위해 연료 절감형 퍼지 제어기를 제안하였다.

협조제어에 의한 2축 연속 회전시스템의 고정도 위치동기 제어 (Precise Position Synchronous Control of Two Axes Rotating Systems by Cooperative Control)

  • 정석권;김영진;유삼상
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권12호
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    • pp.2078-2090
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    • 2001
  • This paper deals with a precise position synchronous control by a cooperative control method of two axes rotating systems. First, the system's dynamics including motor drives described by a motor circuit equation and Newton's kinetic formulation about rotating system. Next, based on conventional PID(Proportional, Integral, Derivative) control law, current and speed controller are designed very simply to follow up reference speed correctly under some disturbances. Also, position synchronous controller designed to minimize position errors according to integration of speed errors between two motors. Then, the proposed control enables the distributed drives by a software control algorithm to behave in a way as if they are mechanically hard coupled in axes. Further, the stabilities and robustness or the proposed system are investigated. Finally, the proposed system presented here is shown to be more precise position synchronous motion than conventional systems through some simulations and experiments.

CTM을 위한 로보트 매니퓰레이터의 VSMFC 제어기 설계 (A VSMFC Controller Design of Robot Manipulators Using Computed Torque Method)

  • 박세승;박종국
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.53-59
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    • 1990
  • 로보트 매니퓰레이터를 제어하는데 있어서, 토오크 계산법을 이용한 새로운 가변구조 모델 추종제어기를 설계한다. 슬라이딩 모드가 존재하기 위한 충부조건은 Lyapunov 함수에 의해 유도된다. 기준 모델은 이중 적분기를 사용하고 가속도 입력은 시스템의 안정성과 원하는 성능을 얻기 위하여 비례-미분 제어기로 구성한다. 제안된 제어기법은 매니퓰레이터 동력학 방정식 각 항들의 상한값과 추정값을 부여함으로써 정확한 매개변수의 지식과 역행렬 계산을 요구하지 않는다. 따라서 모의실험 결과 제어된 제어기가 목적궤적의 수렴성이 개선되었음을 보여준다.

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다층 신경회로망을 사용한 로봇 매니퓰레이터의 궤적제어 (Trajectoroy control for a Robot Manipulator by Using Multilayer Neural Network)

  • 안덕환;이상효
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.1186-1193
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    • 1991
  • 본 논문에서는 신경회로망을 사용한 로보트 매니퓰레이터의 궤적 제어 방법을 제안하였다. 매니퓰레이터에 가해지는 토크는 신경회로망이 출력인 feedforward 토크와 보조제어기로 사용되는 비례 미분 제어기PD 제어기의 출력인 feedback 토크의 합이다. 제안된 전경 회로망은 다층 신경회로로서 시간 지연 요소를 가지며 PD 제어기의 오차 토크를 사용하여 매니퓰레이터 이동력학 모델을 학습한다. errror backpropagation(BP) 학습 신경회로 제어기를 사용해보므로서 매니퓰레이터 동특성에 대한 정보를 미리 필요로 하지 않으며, 연결 가중치 값에 그러한 정보가 저장된다. 확인될 신경회로망의 특성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 입증한다.

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공압시스템의 설계 파라미터 최적화 (Optimization of Design Parameters of a Pneumatic System)

  • 엄태준
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.1-6
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    • 2005
  • This paper presents optimization of a pneumatic control system whose design parameters have been optimized so that the desired dynamic characteristics of cylinder position was obtained. The pneumatic system is used as transferring and stacking equipment for solid freeform fabrication system which has been widely used in design verification applications. The pneumatic system mainly consists of pneumatic control valves and cylinders. The system was modeled by using several principles for pneumatic components. The system was optimized to obtain dynamic performance with enough damping to reduce cylinder vibration. A fuzzy controller has been applied to fulfill the dynamic performance requirements of the pneumatic system. The simulation results show that the fuzzy controller is more effective than a PD controller.

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비례 및 미분 제어 이득계수 변화기법을 이용한 수직형 3축로봇팔의 위치제어기 설계 및 제작

  • 이상훈;한석균;최병홍;이승종;김용일
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.333-338
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    • 1993
  • In this paper, we introduce an industrial three degree of freedom manipulator which loads/unloads various freight on an AGV(automated Guided Vehicle). We design and implement the industrial controller for the manipulator with P-I) gain variation method. Since this battery-powered manipulator is opten driven in an instufficient power condition, the gravity effects on the robot joints can be a significant problem. The objectives of this paper are twofold : the presentation of a PI)-controller which can compensate the gravity effects, and the design and implementation of an industrial three degree of freedom manipulator for loading/unloading.

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원추형 능동 자기베어링계의 모형화 및 제어 (Modeling and Control of Cone-Shaped Active Magnetic Bearing System)

  • 정호섭;김철순;이종원
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권12호
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    • pp.3073-3082
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    • 1993
  • A magnetically suspended robot joint is developed, which is free of dust and oil generation. Two radial bearings consisting of cone-shaped magnet cores control the rotor motion in the axial and radial directions. A linearized dynamic model is developed for active control of the magnetic bearing system. The control algorithm is constructed such that the axial displacement of the joint is controlled by radial control current to the pairs of facing radial bearings. The stability and control performance is tested through numerical simulation based on the nonlinear model. Experiments are also performed to verify the theoretical development.

주파수역에서의 피드백시스템의 성능향상을 위한 제어기 Atuo-tuning 기법 (Controller Auto-tuning Scheme for Improving Feedback System Performance in Frequency Domain)

  • 정유철;이건복
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.26-30
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    • 2001
  • Controller refinement scheme to improve the performance of a conventional system automatically in frequency domain is proposed. The controller automatic tuning method features using experimental frequency responses of the conventional closed-loop system, the conventional controller, and the improved closed-loop system, instead of poorly modeled plant due to non-linearities and disturbances. The improved closed-loop system characteristics is automatically acquired by the con-ventional closed-loop system characteristics and the proposed performance index in system bandwidth. And the proper controller is realized by least squares approximation in frequency domain. To testify the usefulness of the approach, the path tracking control of robot arm is performed. Experimental results and analytic results are well-matched.

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주파수역에서 시스템 감시를 이용한 제어기 Auto-tuning기법 (Controller Auto-tuning Scheme using System Monitoring inFrequency Domain)

  • 정유철;이건복
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.136-139
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    • 2000
  • Controller refinement scheme to improve the performance of a conventional system automatically in frequency domain is proposed. The controller automatic tuning method features using experimental frequency responses of the conventional closed-loop system, the conventional controller, and the improved closed-Imp system; instead of poorly modeled plant due to non-linearities and disturbances. The improved closed-loop system characteristics is automatically acquired by the conventional closed-loop system characteristics and the proposed performance index in system bandwidth. And the proper controller is realized by least squares approximation in frequency domain. To testify the usefulness of the approach, experimental results of robot path-tracking control applied with various controllers is used, and then is analyzed with respect to a equivalent proportional controller. Experimental results and analytic results are well-matched.

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