• 제목/요약/키워드: 슬라이딩 모드 제어기법

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수동 관절을 가진 로봇 매니퓰레이터를 위한 퍼지 슬라이딩 모드 기법을 이용한 제어기 (Fuzzy Sliding Mode Controller for a Robot Manipulator with Passive Joints)

  • 김원;김민성;신진호;이주장
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.31-38
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    • 1999
  • 본 논문에서는 수동 관절을 지니는 로봇 매니퓰레이터의 제어를 위하여 퍼지 슬라이딩 모드 기법을 제안하였다. 구동기가 정착되어 있지 않은 수동 관절을 지니는 로봇 매니퓰레이터는 언더액츄에이티트(Underactuated) 시스템의 일종이며 이러한 매니퓰레이터의 제어에 비해 어려운 측면이 있다. 여기서는 불확실성 및 외란이 존재하는 매니퓰레이터 시스템에 대하여 퍼지 슬라이딩 모드 제어를 적용함으로써, 불확실성을 극복하며 채터링 현상이 없는 제어가 가능함을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

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전방향 모바일 로봇에서 유전알고리즘을 이용한 적분 슬라이딩 기반 동적 제어 기법 (Integral Sliding-based Dynamic Control Method using Genetic Algorithm on an Omnidirectional Mobile Robot)

  • 박진현;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.1817-1825
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    • 2021
  • 전방향 모바일 로봇은 로봇의 방향을 바꿀 필요 없이 어떤 방향으로든 움직일 수 있어 여러 응용 분야에서 적용이 쉽고 뛰어난 기동성을 제공한다. 전방향 모바일 로봇은 마찰과 같은 비선형 동적 성분을 가지고 있어 정확히 모델링하기에 어렵다. 본 연구에서는 이러한 비선형 성분을 제거하기 위하여 모바일 로봇의 역 다이내믹과 적분 슬라이딩 모드 제어기법을 사용하여 모바일 로봇 시스템을 선형화하고, 제안된 제어기법의 최적 성능을 구현하기 위하여 유전알고리즘을 사용하여 위치 및 속도 이득을 최적화한다. 성능 평가 결과 유전알고리즘을 적용한 제어기법이 임의의 이득을 갖는 제어기법보다 뛰어난 성능을 나타내었다. 그리고 제안된 역 다이내믹과 적분 슬라이딩 모드 제어기법은 다른 제어기법에서도 적용될 수 있으며, 특히 선형제어시스템 설계에 유용하게 사용될 수 있다.

슬라이딩모드와 LMI를 이용한 강인 $H{\infty}$ 제어 (Robust $H{\infty}$ Control Using Sliding Mode and LMI)

  • 김수진;김민찬;박승규;안호균;곽군평;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.316-321
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    • 2007
  • [ $H{\infty}$ ] 제어기는 외란이나 잡음에 대해서 강인한 성능을 가지고 있지 만 파라미터 불확실성이 존재하면 제어입력을 구하기가 쉽지 않으며 불확실성의 영향에 따라서 제어 성능에 큰 차이를 보인다. 하지 만 슬라이딩 모드제어는 파라미터 불확실성에 대하여 우수한 강인성을 가지고 있는 제어 기법이다. 그러므로 본 논문에서는 슬라이딩 모드 제어기법을 도입하여 LMI를 이용한 $H{\infty}$ 제어기의 강인성을 향상시킬 수 있는 제어 기법을 제안한다.

신경망 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 직류 전동기의 강인한 위치제어 (Robust Position Control of DC Motor Using Neural Network Sliding Mode Controller)

  • 전정채;최석호;박왈서
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.122-127
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    • 1998
  • 산업 자동화의 고정밀도에 따라 직류 전통기는 강인제어가 요구되고 었다. 하지만 전동기 제어 시스템이 부하 외란의 영향을 받게되면 강인제어는 어렵게 된다. 슬라이딩 모드 제어는 강인성올 갖지만, 강인성을 갖는 슬라이딩 모드 제어에서의 불연속 제어법칙은 원하지 않는 떨림 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위한 한 방법으 로 본 논문에서는 전동기 제어 시스템을 위한 신경망 슬라이딩 모드 제어기법올 제시하였다. 제의된 제어기는 떨립 현상 없이 부하 외란을 효과적으로 제거할 수 있었다. 제어기법의 효과는 시뮬레이션에 의해 확인하였다.

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슬라이딩모드 상태디커플링를 이용한 IPMSM모터의 제어에 관한 연구 (Sliding Mode State Decoupling for IPM Machine Control)

  • 김태원;박승규;윤태성;안호균
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2561-2563
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    • 2005
  • 영구자석 매입형 동기전동기(IPM)의 전류제어는 표면부착형 동기전동기(SPM)보다 더 복잡하다. 그 이유는 전류에 대한 최대토크특성 때문이며 고성능 토크제어를 위해서는 d-전류와 q-전류를 독립적으로 제어를 할 수 있는 방법이 필요하다. 그러나 전류들간의 상태커플링 때문에 독립적으로 제어하기가 어려우므로 상태 디커플링이 필요하다. 상태디커플링은 인턱턴스에 의해 생기며 인턱턴스의 변화 때문에 상태디커플링이 쉽게 이루어지지 않는다. 그러므로 인턱턴스의 불확실성에 대처할 수 있는 디커플링 방법의 개발을 바탕으로한 전류들의 독립적인 제어가 필요하다. 본 논문은 슬라이딩 모드제어기법을 이용하여 디커플링할 수 있는 방법을 제안하기로 한다. 기본적인 제어방법은 PI제어이며 슬라이딩모드를 이용하여 PI제어의 성능을 향상시키는 접근방법으로도 생각할 수 있다.

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Manta type UUV의 슬라이딩 모드 제어기 설계에 관한 연구 (A study on the sliding mode controller of Manta type UUV)

  • 김희수;손경호;이승건
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.3-4
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    • 2011
  • 본 연구에서는 Manta type UUV의 비선형 수학모델과 유체력 미계수를 소개하고, 자유항주실험용으로 제작된 Manta type UUV의 슬라이딩 모드 제어기 설계를 다루고 있다. 비선형운동에 대해 강인한 제어기를 설계하기 위해서 슬라이딩 모드 제어 기법을 사용하였고, 조류의 영향을 고려한 6자유도 운동 수학모델을 기반으로 하는 심도 및 방위제어기를 설계하였다. 또한, 설계된 심도 및 방위제어기의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

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계통연계 인버터의 전력품질 개선을 위한 다중 공진제어 기반 슬라이딩모드 제어기법 (Multiresonant Sliding Mode Control Scheme to Improve Power Quality of LCL filtered Grid-connected Inverter)

  • 윤승진;김경화
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.378-379
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    • 2019
  • 본 논문은 LCL 필터를 사용하는 3상 계통연계 인버터의 그리드 전류 오차를 개선하고 고조파 왜곡 현상을 억제하기 위해 다중 공진제어 기법을 슬라이딩 평면에 적용한 슬라이딩 제어기(SMC)를 제시한다. 일반적으로 시스템 파라미터가 변경되거나 계통에 외란이 발생할 경우 슬라이딩 평면이 표류하는 현상이 나타나며 이러한 표류 현상은 시스템 정상상태 오차와 시스템에 고조파 왜곡 현상을 일으키고 계통연계 인버터의 전류 품질에 심각한 영향을 미치게 된다. 이러한 현상을 해결하기 위해 적분 함수가 추가된 SMC가 제안되었으나 해당 제어기는 효과적으로 정상상태 오차를 제거하는 반면 슬라이딩 평면의 표류현상을 충분히 줄여주지 못하는 한계를 가지고 있다. 이러한 정상상태 오차와 표류현상을 제거하기 위해 다중 공진제어 조건을 슬라이딩 평면 함수에 추가한 제어기를 제시한다.

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슬라이딩 모드 제어를 이용한 PMSM 모터의 센스리스 속도제어 (Sensorless Speed Control for Permanent Magnet Synchronous Motors using Sliding Mode Control)

  • 원태현;김문수;이용길;송달섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.63-65
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    • 2000
  • 본 논문은 영구 자석 동기 모터의 속도 제어를 위하여 슬라이딩 모드 제어 기법을 도입하였다. 또한 기계적인 위치 또는 속도 센서 없이 속도 제어를 수행하기 위하여 부하 토크 및 속도 관측기를 이용하였으며, 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 확인하였다.

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슬라이딩 모드 속도제어기 기반 단일-인버터 듀얼-PMSM 구동시스템의 병렬운전 (Parallel Operation of Single-Inverter Dual-PMSM Drives Based on Sliding Mode Speed Controller)

  • 염태일;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.104-105
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    • 2019
  • 본 논문에서는 한 대의 인버터로 두 대의 PMSM의 병렬 운전 제어를 위한 속도 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 파라미터 변동에 강인한 슬라이딩 모드 제어 이론에 근거한다. 제안하는 기법은 실험을 통해 그 타당성이 검증되었다.

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LMI를 이용한 불확실한 퍼지 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계 (Sliding Mode Observer for Uncertain Fuzzy System: An LMI Approach)

  • 송민국;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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    • pp.159-163
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    • 2006
  • 본 논문에서는 비선형 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계에 대해서 논의한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하였고, 이 때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그것의 최대 최소 범위를 안다고 가정하였다. 제안된 시스템의 LMI (Linear Matrix Inequality)를 기반으로 한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법에서는 관측기와 시스템의 차이를 슬라이딩 표면으로 설정한다. 안정한 슬라이딩 표면을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다.

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