• Title/Summary/Keyword: 역진자모델

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Robust Position Control of a Reaction Wheel Inverted Pendulum (원판의 반작용을 이용한 역진자의 강인 자세 제어)

  • Park, Sang-Hyung;Lee, Hae-Chang;Lim, Seong-Muk;Kim, Jung-Su
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.26 no.2
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    • pp.127-134
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    • 2016
  • This paper presents a robust control of a reaction wheel inverted pendulum. To this end, a mathematical model is derived using physical laws, and then parameters in the model are identified as well. Based on the model, a robust position control is designed, which consists of two parts: swing-up control using passivity and robust stabilization control using LMI (Linear Matrix Inequality). When the pendulum starts to move, the swing-up control is applied. If the position of the pendulum is near the desired upright position, the control is switched to the robust stabilization control. This robust control is employed in order to deal with the uncertainties in the inertia of the pendulum dynamics. The performance of the proposed control scheme is validated not only simulation but also real experiment.

Study on the T-S Fuzzy Modeling in Cart-Type Inverted Pendulum System (바퀴형 역진자 시스템의 T-S Fuzzy Modeling에 관한 연구)

  • Lee, Seung-Taek;Lee, Dong-Kwang;Kwak, Gun-Pyong;Park, Seung-Kyu
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1858-1859
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    • 2011
  • 제어를 할 때 비선형 시스템을 선형화 하는 것이 중요하다. 선형화를 하기위해는 퍼지 모델을 사용하는데 그 중 바퀴형 역진자 시스템은 비선형 시스템의 파라미터 값을 모두 알아도 T-S퍼지를 기반으로 하여 선형제어를 사용하는데 어려움이 있다. 그래서 Identification을 함으로써 바퀴형 역진자 시스템을 좀 더 편리하게 T-S 퍼지 모델로 만들 수 있다.

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A Study on Control of Rotary Inverted Pendulum systems using State Feedback and Reset Control Approaches (상태궤환 기법을 적용한 회전식 역진자 시스템의 리세트 제어에 관한 연구)

  • Han, Hyun-Tae;Cho, Hyun-Cheol;Shin, Dong-Gi;Lee, Young-Jin;Lee, Kwon-Soon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.2039_2040
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    • 2009
  • 본 논문은 리세트(reset) 제어이론과 상태궤환 안정성 기법을 이용하여 회전식 역진자 시스템의 강인제어시스템을 제안한다. 우선 복잡한 비선형 역진자 시스템을 평형점에서 선형화한 후 상태궤환기법을 이용하여 안정한 모델을 구성한다. 이 선형시스템 모델에서 발생할 수 있는 시스템 섭동으로 인한 실시간 제어오차를 보상하기 위한 리세트 제어알고리즘을 보조제어시스템으로 추가한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 제어 알고리즘의 타당성 및 성능의 개선정도를 분석한다.

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Adaptive Fuzzy Controller by using TSK fuzzy system (TSK퍼지시스템을 이용한 적응퍼지제어기)

  • 장용줄;오갑석;이원창;강근택
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2000.05a
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    • pp.150-153
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    • 2000
  • 본 논문에서는 퍼지규칙의 수가 적고, 결론부가 선형식으로 표현되는 TSK 퍼지시스템을 이용한다. 본 논문에서 제안되는 적응제어 방법은 규범모델 적응제어 기법을 응용한 것으로 Lyapunov함수를 이용하여 안정성문제를 해결하면서 동시에 최적의 적응법칙을 유도 할 수 있도록 설계되었다. 그리고 역진자 시스템에 대해서 시뮬레이션을 통해 제안된 적응 퍼지제어기의 설계 방법이 유효함을 보인다.

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Trajectory Generation for a Biped Robot Using ELIPM (ELIPM을 이용한 이족보행로봇의 궤적생성)

  • Park, Goun-Woo;Choi, See-Myoung;Park, Jong-Hyeon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.7
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    • pp.767-772
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    • 2011
  • Trajectory generation is important because it determines the walking stability, continuity, and performance of a body in motion. Generally, the Linear Inverted Pendulum Mode is used for trajectory generation; however, for the sake of simplicity, the trajectory in this mode does not allow vertical motions and pitching motions of the body. This paper proposes a new trajectory generation method called Extended Linear Inverted Pendulum Mode (ELIPM) that allows vertical motion as well as pitching motion. This method can also improve the performance of locomotion by controlling the stride and locomotion frequency of a body.

Adaptive fuzzy sliding mode controller for uncertain nonlinear systems (불확실한 비선형 시스템에 대한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기)

  • Hwang Eun-Ju;Baek Jae-Ho;Kim Eun-Tae;Park Min-Yong
    • 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.

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A Study on Dynamic Analysis Model and Stability of Stone Cultural Properties of Inverted Pendulum Type with 5 Joints (5개의 연결부를 가지는 역진자형 석조문화재의 동적 해석모델 및 안정성 연구)

  • Choi, Jae-Sung
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.25 no.3
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    • pp.21-30
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    • 2021
  • Architectural cultural properties suffer a lot of damage due to various environmental factors. In order to preserve damaged cultural properties, preventive preservation and long-term preservation management are becoming more important. Therefore, research on a scientific non-destructive testing method applicable to regular inspection is required. For related research, DangGan with a high flag-pole shape was selected as the subject of study among various cultural properties. Among the preserved DangGans, a basic study was conducted on the analysis technique to evaluate the structural stability by selecting Treasure No. 49 Naju SeokDangGan. An idealized model was presented and a multi-degree of freedom equation of motion was derived. In addition, an equation for estimating the critical stiffness value for each joint position is presented.

MCU Module Design for Posture Control based on ESP32 (ESP32 기반 자세 제어용 MCU 모듈 설계)

  • Kim, Gwan-hyung
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2021.05a
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    • pp.289-290
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    • 2021
  • Recently, with the advent of the 4th industrial revolution, the role of robots is increasing, and the use of robots is also increasing in the service field. The most popular model for nonlinear research related to robots is the inverted pendulum system. A balancing robot using an inverted pendulum system is a representative nonlinear system and is mainly used to study control theory and other kinematic structures. In this paper, the state of the robot is measured using the 3-axis acceleration sensor (ADXL345) and 3-axis digital output gyro sensor (ITG-3200) or HMC5883L required for balancing robot control, and using the ESP32-WROOM-32 module. I want to design an MCU module that can control a balancing robot. In addition, by using the ESP32-WROOM-32 MCU module, we intend to design an MCU module that can monitor the state of the balancing robot based on WiFi or Bluetooth.

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Fuzzy Sliding Mode Control of Nonlinear System Based on T-S Fuzzy Dynamic Model (T-S 퍼지 모델을 이용한 비선형 시스템의 퍼지 슬라이딩 모드 제어)

  • Yoo, Byung-Kook;Yang, Keun-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.14 no.1
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    • pp.112-117
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    • 2004
  • This paper suggests the design and analysis of the fuzzy sliding mode control for a nonlinear system using Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy model. In this control scheme, identifying procedure that the input gain matrices in a T-S fuzzy model are manipulated into the same one is needed. The input disturbances generated in the identifying procedure are resolved by incorporating the disturbance treatment method of the conventional sliding mode control. The proposed control strategy can also treat the input disturbances that can not be linearized in the linearization procedure of T-S fuzzy modeling. Design example for the nonlinear system, an inverted pendulum on a cart, demonstrates the utility and validity of the proposed control scheme.

T-S Fuzzy Model-Based Control of a Rotary-Type Inverted Pendulum (회전형 역진자 시스템의 T-S 퍼지모델 기반 제어)

  • Lee, Hee-Jung;Hong, Suk-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07d
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    • pp.2815-2817
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    • 2005
  • This paper presents an experiment study on the control of a rotary-type inverted pendulum based on the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model approach. A sufficient condition for stability of the T-S fuzzy control system is given via linear matrix inequalities (LMIs). State-feedback controllers for sub-systems are designed from the sufficient condition via change of variables which is one of the popular LMI techniques. Experimental results on a rotary-type inverted pendulum control show the feasibility of the T-S fuzzy model-based control method.

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