• 제목/요약/키워드: 섭동 추정기

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RLSN 예측기 기반 섭동 추정기를 갖는 슬라이딩 모드 제어 (Sliding Mode Control with RLSN Predictor-Based Perturbation Estimation)

  • 남윤주;이육형;박명관
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권8호
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    • pp.880-888
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    • 2006
  • This paper presents the sliding mode control with the perturbation estimator for a nonlinear control system in the presence of perturbations including external disturbances, unpredictable parameter variations, ana unstructured dynamics. The proposed perturbation estimator is based on the Recursive Linear Smoothed Newton predictive algorithm so that it is effective to attenuate an undesired noise in high frequency band and to predict the present perturbation signal from the previous ones. Compared to conventional sliding mode control (SMC) and sliding mode control with perturbation estimation (SMCPE) introduced by Elmali and Olgac, the control algorithm proposed in this study can offer better tracking control performances and more feasible estimation characteristics. The effectiveness and superiority of the proposed control strategy are demonstrated by a series of simulations on the position tracking control of a simple two-link robot manipulator subject to velocity feedback signals including white noises.

새로운 섭동 추정기를 갖는 슬라이딩 모드 제어기의 설계 (Design of Sliding Mode Controller with New Perturbation Estimator)

  • 함준호;최승복
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.782-787
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    • 2004
  • In the conventional sliding mode control technique, a priori knowledge of the bound of external disturbances or/and parameter uncertainties is required to assure control robustness. This, however, may not be easy to obtain in practical situation. This work presents a novel methodology, a sliding mode controller with perturbation estimator, which offers a robust control performance without a priori knowledge about the perturbations (disturbances and parameter uncertainties). The proposed technique is featured by an integrated average value of the imposed perturbation over a certain sampling period. This work also proposes two effective actuating methods of the perturbation estimator: on-off condition and filtering condition. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed methodology, a two-link robotic system is adopted and its position control performance is evaluated. In addition, a comparative work between the conventional technique and the proposed one is undertaken.

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섭동 추정기를 갖는 슬라이딩 모드 제어기의 성능 평가 (Performance Evaluation of Sliding Mode Controller with Perturbation Estimator)

  • 최승복;함준호;한영민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권9호
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    • pp.1859-1865
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    • 2002
  • In the conventional sliding mode control technique, a priori knowledge of the bound of external disturbances or/and parameter uncertainties is required to assure control robustness. This, however, may not be easy to obtain in practical situation. This work presents a novel methodology, a sliding mode controller with perturbation estimator, which offers a robust control performance without a priori knowledge about the perturbations (disturbances and parameter uncertainties). The proposed technique is featured by an integrated average value of the imposed perturbation over a certain sampling period. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed methodology, a two-link robotic system is adopted and its position control performance is evaluated. In addition, a comparative work between the conventional technique and the proposed one is undertaken.

Fractional-Order Hold기법을 이용한 섭동 추정기의 슬라이딩 모드 제어에 적용 (Application of Perturbation Estimation using Fractional-Order Hold Technique to Sliding Mode Control)

  • 남윤주;이육형;박명관
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.121-128
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    • 2006
  • This paper deals with the application of enhanced perturbation estimation (SMCEPE) to sliding mode control of a dynamic system in the presence of perturbations including external disturbances, unpredictable parameter variations, and unstructured dynamics. Compared to conventional sliding mode control (SMC) and sliding mode control with perturbation estimation (SMCPE), the proposed one can offer robust control performances under serious control conditions, such as fast dynamic perturbations and slow loop-closure speeds, without a priori knowledge on upper bounds of perturbations. The perturbation estimator in SHCEPE also has more adaptability owing to the fractional-order hold technique. The effectiveness and superiority of the proposed control strategy are demonstrated by a series of simulations on the position tracking control of a two-link robot manipulator.

파라메터 섭동과 외란이 존재하는 강건한 적응서보 제어기의 설계 (A Design of Robust Adaptive Servo Controller in the Presence of Bounded Parameter Perturbation)

  • 홍선학;임화영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.1009-1017
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    • 1993
  • 본 논문에서는 유계된 파라메터섭등과 외란및 측정 잡음이 존재하는 프로세스에서 점근적으로 제어기의 기준입력에 추종하고 전체 안정도를 보장하는 강건한 파라메터 적응서보 제어기를 설계하였다. 이 제어기는 평가함수를 최소화하면서 제어기 파라메터를 추정하는 구조를 갖는다. DC서보의 속도위치와 위치제어를 통해서 섭동과 외란에 대한 최소분산 제어기 파라메터 추정의 강건함을 적용해 보였다.

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섭동관측기를 연합한 강인 상태추정기 설계 및 해석 (Design and Analysis of a Robust State Estimator Combining Perturbation Observer)

  • 권상주
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.477-483
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    • 2005
  • This article describes a robust state estimation method which enables to produce reliable estimates in spite of heavy perturbation including plant uncertainty and external disturbances. The main idea is to combine the standard state estimator with the perturbation observer in the estimator frame. The perturbation observer reflects equivalent quantity of plant uncertainty and external disturbances during the estimation process so that the state estimator dynamics gets as close as possible to the real plant dynamics. The robust state estimator proposed in this paper is given in a recursive discrete-time form which is very useful fur implementation purpose. In terms of the error dynamics derived for the robust state estimator, we discuss the stability issue and noise sensitivity. The effectiveness and practicality of the robust state estimator are verified through numerical examples and experimental results.

Dynamical evolution of dust particles: from comets to the inner solar system

  • Yang, Hongu;Ishiguro, Masateru
    • 천문학회보
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    • 제41권1호
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    • pp.48.2-48.2
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    • 2016
  • 태양계의 행성간 공간에는 수많은 티끌들이 흩어져 있다. 이들의 존재는 유성, 우주 탐사선의 검출기, 황도광 관측 등으로 확인되고 있으나, 이 티끌들의 수명이 길어야 수백만년에 불과하기에 태양계에는 지속적으로 티끌을 공급하는 기원천체가 있어야 한다. 최근의 광학적 (Yang & Ishiguro, 2015), 역학적 연구는 ~90% 이상의 행성간 티끌들이 혜성에서 방출되었을 것이라 추정하기에 이르렀다. 이러한 상황에서, 본 연구에서는 행성간 티끌구름의 구체적 양상을 설명하려는 목적으로 혜성에서 방출된 티끌들이 태양계에서 겪게 되는 역학 진화를 수치 계산을 통하여 추적하였다. 우리는 다양한 혜성 궤도 분포를 골고루 대표할 수 있도록 실제 혜성 중에서 대표 혜성들을 선정하고, 관측에 기반한 티끌 방출 모형을 이용하여 다양한 크기의 가상적 티끌을 이들 혜성에서 방출시켰다. 태양의 복사에 의한 끌림힘, 8개의 행성에 의한 중력 섭동을 고려하며 이 티끌들의 궤도 진화가 추적되었다. 티끌들의 최종 종착지가 살펴졌고, 정상 상태를 가정하고 행성간 티끌구름을 구성하여 실제 관측되는 티끌구름과 비교하였다. 이번 발표에서는 혜성에 의한 티끌공급량과 내행성계의 티끌 유출입량, 내행성계 티끌구름의 크기도수분포, 티끌구름의 궤도 요소 분포, 황도광의 밝기 분포 등이 수치 계산 결과와 비교되어 설명될 것이다.

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자동화설비의 모델 불확실성을 고려한 적응제어기 설계 (Design of Adaptive Controller for Factory Automation Facility with Unmodeled Dynamics)

  • 이형찬
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.119-127
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    • 1999
  • 본 논문에서는 비모형화특성과 유계인 외란을 고려한 선형 시불변 연속시간 계통에 대해 수정된 제어칙과 시그마수정법의 단점을 보완한 적응칙을 이용하여 강인한 직접적응제어기를 제시하고자 한다. 비모형화특성이 특이섭동(singular perturbation)형태로 존재할 때 적용 가능한 알고리즘으로서 기존의 제어칙을 변형하였을 뿐만 아니라 제어기 파라미터를 추정하기 위한 기존의 적응칙인 o-수정법을 보완하여 재구성된다. 재구성된 적응제어칙을 이용하므로써 전체 적응제어 계통의 성능이 기존의 적응제어 알고리즘을 이용했을 때보다 강인하고 시스템의 성능이 향상됨을 보인다. 제시된 알고리즘의 타당성을 보이기 위하여 n차 플랜트에 대한 폐루프내의 모든 신호들이 유계가 됨을 입증하고, 컴퓨터 모의실험 결과는 1차 플랜트에 한해 그 효용성을 보인다.

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슬라이딩 섭동 관측기를 이용한 수술용 로봇 인스트루먼트의 반력 추정 가능성 평가 (Evaluation of a Possibility of Estimation of Reaction Force of Surgical Robot Instrument using Sliding Perturbation Observer)

  • 윤성민;이민철;김지언;강병호
    • 로봇학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.20-28
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    • 2012
  • In spite of the difficulties and uncertain characteristic of cable driven method, surgical robot instrument has adopted it as driving mechanism for various reasons. To overcome the problem of cable system, previous research applied SMCSPO (sliding mode control with sliding perturbation observer) algorithm as robust controller to control the instrument and found that the value of SPO (sliding perturbation observer) followed force disturbance, reaction force loaded on the tip very similarly. Thus, this paper confirms that the perturbation observer is sufficient estimator which finds out the mount of loaded force on the surgical robot instrument. To prove the proposition, simulation using the similar model with an actual instrument and experimental evaluation are performed. The results show that it is possible to substitute SPO for sensors to measure the reaction force. This estimated reaction force will be used to realize haptic function by sending the reaction force to a master device for a surgeon. The results will contribute to create surgical benefit such as shortening the practice time of a surgeon and giving haptic information to surgeon by using it as haptic signal to protect an organ by making force boundary.