• ICROS
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• v.22 no.2
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• pp.34-41
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• 2016

슬라이딩 모드 기법을 실제 적용하는데 있어서 고려해야 할 중요한 문제 중 하나는 스위칭 동작에 의한 채터링 현상이다. 본 논문은 슬라이딩 모드 제어기 및 관측기의 게인을 줄임으로써 채터링을 완화하기 위한 방법으로 슬라이딩 모드 외란 관측기와 적분 제어를 포함하는 슬라이딩 모드 제어 기법에 대해 소개한다. 슬라이딩 모드 외란 관측기는 시스템 불확실성에 의해 발생하는 등가 외란의 상대적으로 느리게 변하는 부분을 추정하도록 설계한다. 슬라이딩 모드 관측기로 추정된 불확실성을 슬라이딩 모드 제어 입력에 결합함으로써 제안하는 관측기 기반 제어기는 상대적으로 낮은 게인을 사용하여 제어 목표를 달성할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 제어기의 성능을 기존 방법과 비교하기 위해 DC 모터 전류 제어 모의실험을 수행한다. 모의실험 결과를 통해 제안하는 슬라이딩 모드 외란 관측기 기반 제어기는 낮은 게인으로 강인한 성능을 달성하고 전류 맥동을 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.

• Journal of KSNVE
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• v.6 no.1
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• pp.35-44
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• 1996

This paper presents a new type of fuzzy-sliding mode controller for robust tip position control of a single-link flexible manipulator subjected to parameter variations. A sliding mode controller is formulated with an assumption that imposed parameter variations are bounded so that certain deterministic performance can be guaranted. In the design of the sliding mode controller, so called moving sliding surface is adopted to minimize the reaching phase and thus mitigate system sensitivity to the variations. The sliding mode controller is then incorporated with a fuzzy technique to reduce inherently ever-existing chattering which is impediment in position control of flexible manipulators. A set of fuzzy parameters and control rules are obtained from a relation between predetermined sliding surface and representative points in the state space. Computer simulations are undertaken in order to demonstrate superior control performance of the proposed methodology.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 1991.10a
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• pp.69-74
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• 1991

본 논문은 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용한 직류 전동기의 디지탈 속도 제어기에 관한 연구이다. 또한 연속 시스템에 적용하던 슬라이딩 모드 제어기법을 이산 시스템에 사용할 수 있도록 해석하고, 실험하였다. 슬라이딩 모드 제어기에서 발생되는 채터링(CHATTERING) 현상을 감소시키기 위해 스위칭 주파수를 높이고, 샘플링 주기를 최대한 줄였으며 제어기 출력에 필터를 도입하였다. 또한, 스위칭 지연과 외란에 대한 보상도 고려하였으며 슬라이딩 모드 제어기를 마이크로 프로세서로 구성하였다. 전력 소비를 줄이기 위해 LIMITED UNIPOLAR 모드에서 직류 전동기를 구동하였다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.12 no.2 s.28
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• pp.130-138
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• 1998

본 논문은 AUV의 수직면 운동제어를 수행하기 위하여 의사 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 모델링 기법과 제어기 설계법에 관한 것으로서, 샘플링 간격이 길어지는 경우에도 시스템의 강인성이 확보되며 심도 제어가 안정적으로 수행되는 실용성을 실험과 수치 해석을 통하여 검증하였다. 제어기는 참고문헌에서 제안한 방법을 이용하였으며, 한국기계연구원 선박해양공학연구센터(KRISO)에서 개발한 VORAM호를 제어 대상 AUV로 선정하였다. PMM 시험으로 얻어진 운동 계수를 이용하여 수치 해석을 수행하였으며, KRISO의 장수조에서 실험을 수행하였다. 수치 해석과 실험 결과로부터 샘플링이 길어짐에 따라 의사 슬라이딩 모드 제어기는 연속계에 대한 슬라이딩 모드 제어기에서 발생하는 과도한 채터링 및 불안정성을 보이지 않았으며, 시스템의 안정성이 확보되고 불확실성에 대하여 강인한 제어 성능을 보였다. 또한, 본 논문에서는 수치 해석과 실험 결과를 근거로 의사 슬라이딩 모드 제어기의 설계를 위한 제어 변수의 선정 기준을 제시하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.2
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• pp.147-155
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• 2007

In this study, the performance of the modified sliding mode control proposed in the previous study is evaluated for seismic response control of nonlinear hysteretic structures. Modified sliding mode control(MSMC) utilizes the target derivative of Lyapunov function in order to calculate control force, and its performance was evaluated only lot linear structures in the previous study. However, considering that most structures subject to strong earthquake show nonlinear hysteretic behivior, the results from the previous study have limitations in practical application. The results from numerical analyses of single degree of freedom systems and base isolated system, which were described using Bouc-Wen model, indicate that the proposed MSMC algorithm shows better control performance than the existing sliding mode controller.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07d
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• pp.2474-2476
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• 2005

본 논문에서는 슬라이딩 평면에 도달 조건을 이용하여 균일한 계단 반응을 얻을 수 있는 퍼지 슬라이딩 모드 제어기 설계방법을 제시한다. 슬라이딩 평면에 도달할 조건을 퍼지 논리로 설계하여 과도한 입력이 플랜트에 가해지지 않도록 비선형 제어기를 설계한다. 슬라이딩 평면 도달 속도의 가변 조건을 퍼지화 하여 퍼지슬라이딩 모드 제어기를 설계한다. 각각의 제어기에 대하여 고주파 공진이 있는 2차 강성 모델에 대하여 모의 실험을 실시하여 그 특성을 비교하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.26 no.5
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• pp.402-408
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• 2016

In this paper, a new approach to the terminal sliding mode control using adaptive fuzzy sliding surfaces is proposed. The idea behind this approach is to utilize an adaptive sliding surface, in which the slope of the surface is updated on line using a SISO fuzzy logic inference system. We expanded the concepts of terminal sliding mode controller and proposed the terminal sliding mode control input with continuous reaching laws. The computer simulation results have shown the improved performance of the proposed control approach in terms of a decrease in the reaching and settling times and chattering free as compared to the conventional terminal sliding mode control with a fixed sliding surface. The proposed controller has also an advantage that has less computational burden to the conventional terminal sliding mode control using one-directional fuzzy rules.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.47 no.4
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• pp.256-270
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• 2023

In this study, a sliding mode (SM) controller for dynamic positioning (DP) was specifically designed for a turret connection operation of a ship or an offshore structure in which an arbitrary point on the structure could be controlled as the motion center instead of the center of mass. The SM controller allows control of the arbitrary point and provides capability to manage uncertainties in the dynamics of ships and offshore structures, external forces caused by unknown changing marine environments, and transient performance of DP systems. The Jacobian matrix included in kinematic equations of the controlled object was modified to design the SM controller to control based on an arbitrary point of ships or offshore structures. To ensure robustness of the controller, the Lyapunov stability theory was applied in the design of the SM controller. In general, for robustness in DP control, gain scheduling based on a proportional-derivative (PD) control algorithm is employed. However, finding appropriate gains for gain scheduling complicates the application of DP systems. Therefore, in this study, the SM control algorithm was considered to mitigate the complexity of the DP controller for ships and offshore structures. To validate the proposed SM control algorithm, time-domain simulations were conducted and utilized to evaluate the performance of the control algorithm. The effectiveness of the proposed SM controller was assessed by comparing simulation results with results of a conventional PD control algorithm applied in DP control.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.67-73
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• 2002

This paper presents a sliding mode observer and Controller far the state estimation and the dynamic stabilization of the magnetic levitation systems. The proposed striding mode observer is constructed by means of Lyapunov stability theorem to decrease the observer error, and the sliding rode controller is designed by a linear combination of the equivalent and nonlinear control input for the estimated states. The feasibilities of the suggested design method are illustrated with the simulation results.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2006.05a
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• pp.164-167
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• 2006

본 논문에서는 불확실한 비선형 시스템에 대한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기를 설계한다. 불확실한 비선형 시스템에서 발생할 수 있는 파라미터의 변화를 대처하기 위해서 적응 퍼지 이론을 이용하였고, 외란으로 인한 불확실성을 슬라이딩 모드의 제어기를 통해서 해결하였다. 또한 퍼지 튜닝을 통해 슬라이딩 조건을 가변화함으로써 기존의 슬라이딩 모드 제어기에 비해 빠르고 정확하게 추종 가능하도록 제어기의 성능을 향상시킨다. 제안하는 제어기는 정확한 동역학 모델의 구현이 어렵고 복잡한 비선형 시스템에 외란 특성이 우수한 슬라이딩 모드와 실제 시스템을 표현하는 범용 근사자로 유용성이 입증된 퍼지 시스템을 이용하여 간단하고 쉽게 제어할 수 있도록 하였다. Lyapunov이론을 통하여 전역적인 안정화를 보이며, 마지막으로 역진자 시스템에 적용하여 제안된 제어기의 성능을 검증한다.