• 제목/요약/키워드: 외란 제거

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ISMC와 백스테핑을 이용한 유연관절로봇의 강인한 임피던스제어 (Robust Impedance Control Using Robot Using ISMC and Backstepping in Flexible Joint Robot)

  • 권성하;박승규;김민찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.643-650
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    • 2017
  • 최근에 유연관절로봇의 제어는 로봇시스템에 있어서 다양한 적용가능성이 증가하고 있기 때문에 점점 그 중요성이 커지고 있다. 본 논문에서는 유연관절로봇의 제어에 있어서 적분슬라이딩모드제어기와 백스테핑제어기법을 도입하여 강인성을 증가시키는 방법을 제안한다. 슬라이딩모드제어기를 사용하여 강인성을 향상시키기 위해서는 제어대상이 정합조건을 만족시켜야 하는데 유연관절로봇은 이 조건을 만족시키지 못한다. 유연관절로봇은 링크측과 모터측으로 나누어 생각할 수 있고 각 측에 외란이 존재하나 실제입력은 모터측에 존재하기 때문에 링크측 외란은 정합조건을 만족시킬 수 없으므로 슬라이딩모드제어기로 제거하기가 어렵다. 이에 본 논문에서는 백스테핑을 도입하여 이러한 비정합 문제를 해결함으로써 링크측 외란의 영향을 제거할 수 있도록 한다. 이와 더불어 임피던스제어 성능을 가질 수 있도록 적분슬라이딩모드제어기를 함께 사용한다.

계통 연계형 인버터의 정지좌표전류제어 및 외란제거 제어알고리즘 설계 (Design of stationary reference frame current and disturbance rejection control algorithms for a grid connected inverter)

  • 김성현;이재석
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.154-160
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    • 2020
  • 본 논문에서는 계통연계인버터용 정지좌표기반 전류제어알고리즘을 제안한다. PI 제어기는 계통 연결 인버터의 전류 제어기로 사용되고 있다. 정지좌표기반 PI 제어기를 사용할 경우, AC 신호 제어로 인하여 정상 상태 오류와 위상지연현상이 발생한다. 본 논문에서는 전향보상기를 추가하여 명령 추적 성능을 높이고 과도 응답을 개선하는 방법을 제안한다. 또한 계통 전압을 외란으로 사용하여 계통 오류 발생 시 시스템을 보호하기 위해 외란을 측정 및 제거하는 제어 방법을 제안한다. 제안된 제어 방법은 수학적으로 유도하고 전달 함수로 표현하였으며 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

전문가 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 직류전동기의 강인한 속도제어 (Robust speed control of DC motor using Expert Sliding mode controller)

  • 지봉철;박왈서
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.89-93
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    • 2000
  • 산업자동화의 고정밀도에 따라 직류 전동기는 강인제어가 요구되고 있다. 하지만 전동기 제어 시스템이 부하외 란의 영향을 받게 되면 강인제어는 어렵게 된다. 일반적으로 슬라이딩 모드 제어기는 강인성을 갖는 것으로 알려져 있다. 강인한 슬라이딩 모드제어기는 외란의 불확실한 정도를 알고 있다는 가정하에 설계된다. 그러므로 외란의 불확실 정도를 알지 못한다면 제어기의 설계는 어렵게 된다. 이를 해결하기 위한 방법으로 본 논문에서는 전동기 제어 시스템을 위한 전문가 슬라이딩 모 드 제어 기법을 제시하였다. 제의된 제어기는 부하 외란을 효과적으로 제거 할 수 있었다. 제어기법의 효과는 시 율레이션에 의해 확인하였다.

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관성 모멘트 동정에 의한 유도전동기의 저속운전 특성개선 (The Improvement of low speed driving characteristics of induction motor by inertia moment identification.)

  • 이성근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.627-634
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    • 1998
  • 본 논문에서는 관성 모멘트 동정에 의해 상태관측기의 성능 및 유도전동기의 저속운전 특성을 개선하는 알고리즘을 제안하였다 저속운전 영역에서 저 분해능 엔코더를 사용하는 속도 검출법은 속도 주기내에 펄스수가 너무 적어 정확한 속도정보를 얻을 수 없다 이러한 문제점을 개선하고자 속도와 외란을 추정할 수 있는 고피나스 이론에 근거한 상태관측기를 설계하여, 외란이 제거된 제어를 수행하였다. 또한 추정된 속도와 외란의 오차를 최소화하기 위하여 전동기의 관성 모멘트를 추정하고, 관측기의 공칭 관성 린멘트를 동정하였다. 시뮬레이션과 실험결과로부터 제안된 알고리즘은 6[rpm] 이하의 저속영역에서 과도응답 특성의 향상을 보여주었다.

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압전 구동기의 히스테리시스를 고려한 견실제어 (Robust Control of Hysteresis for Piezo Actuator)

  • 양창관;곽재혁;임준흥
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2658-2661
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    • 2004
  • 압전 구동기는 전기적 에너지를 직접 동역학적 에너지로 변환하는 세라믹 구동기이다. 특히 압전 구동기의 개방 회로 시스템은 분자 구조 특성에 의해 비선형적인 히스테리시스 특성과 크리프 특성을 가진다. 이러한 비선형적 시스템을 작은 분해능으로 제어하는 경우 이에 따른 외란, 모델링의 불확실성 둥의 오차가 발생하게 된다. 따라서, 현재 이러한 비선형적 오차를 기존의 PID 및 최적제어를 사용하여 보상하는 방법에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 압전 구동기 위치 결정 시스템 전체에 대해 LQG 제어 및 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 시뮬레이션을 실시하였다. 또한 본 논문은 시뮬레이션 결과를 바탕으로 실제 압전 구동기 위치 결정 시스템에 $H_{\infty}$ 제어를 적용하여 제안된 $H_{\infty}$ 제어기가 시스템 성능에 영향을 주는 외란, 모델링의 불확실성 등을 효과적으로 제거함을 보여준다.

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SIR 기반의 셀룰러 무선망에서 전송 전력 제어 알고리듬의 성능 비교 (Performance Evaluation of Transmission Power Control Algorithms in SIR-based Cellular Wireless Networks)

  • 정보환;김문갑
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권5호
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    • pp.64-69
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    • 2009
  • 이 논문에서는 SIR 기반의 셀룰러 무선망에서 전송 전력 제어 알고리듬들의 성능을 수치실험을 통해 평가하였다. 이를 위해 SIR 기반의 연속 및 이산 시간 전송 전력 제어 알고리듬을 하나로 통합된 동적 상태 방정식으로 표현하였다. 수치실험은 연속성을 갖는 외란 환경 하에서 수행되었다. 수치실험 결과 본 논문에서 제안한 전송 전력 제어 알고리듬이 보다 우수한 외란 제거 성능을 명백히 보여 준다.

신경망을 이용한 비선형 직접적응제어기 설계에 관한 연구 (On a Design of the Nonlinear Direct Adaptive Controller Using Neural Networks)

  • 이순영;김관수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.109-114
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    • 2001
  • 본 논문에서는 비선형 제어시스템의 성능 개선을 위한 새로운 신경망 직접 적응제어 알고리즘을 제시하였다. 제어칙은 Gaussian RBF 신경망을 이용한 제어입력과 근사화 오차 및 외란의 영향을 제거하기 위한 보조제어 입력으로 구성하였다. 또한 신경망에 사용된 가중치와 보조입력의 파라미터를 조정하기 위한 적응칙은 Lyapunov 안정도 이론에 의하여 구하였다. 이렇게 함으로써 외란이나 근사화 오차에 관계없이 플랜트와 기준모델 사이의 오차가 0이 되도록 하는 알고리즘을 구할 수 있었다. 또한 제시된 알고리즘의 효용성을 알아보기 위하여 Duffing forced oscillation 시스템에 대하여 시뮬레이션 하여본 결과 만족할만한 성능을 얻을 수 있었다.

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비선형 시스템의 불확실성을 보상하는 신경회로망 제어 (Uncertainty-Compensating Neural Network Control for Nonlinear Systems)

  • 조현섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1597-1600
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    • 2010
  • 본 논문은 비선형 동적 신경망을 이용하여 직접 제어에 관한 연구이다. RBF 신경망을 이용한 제어입력과 근사화 오차 및 외란의 영향을 제거하기 위한 보조제어 입력으로 구성하였다. 외란이나 근사화 오차에 관계없이 플랜트와 기준모델 사이의 오차가 0이 되도록 하는 알고리즘을 구할 수 있었다. 시뮬레이션 결과는 매우 효과적이며 비선형 시스템의 만족스러운 학습 성능을 증명하였다.

적응 퍼지 가변구조 알고리듬을 사용한 전동기 위치제어기 설계 (Design of an Adaptive Fuzzy VSC for BLDC Motor Position Control)

  • 박광현;이훈;이대식
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.153-157
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    • 2002
  • 일반적으로 가변구조제어는 외란과 변수 변화에 대해 강인한 특성을 가지지만 제어기 설계자는 이러한 값들에 대한 상한 값과 하한 값을 알아야한다. 그러나 때로는 이러한 상한 값과 하한 값을 얻는다는 것은 쉽지가 않다. 이에 반해 퍼지제어기는 외란과 변수 변화에 대한 제어기 설계에 있어서 효과적인 방법을 제공한다. 따라서 퍼지제어기와 가변구조제어기가 가지는 장점들을 결합하는 연구가 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 리칭페이저가 존재하는 기존의 슬라이딩모드제어기를 이용하는 방법 대신 리칭페이저를 제거하여 전 구간 강인한 적응 퍼지 가변구조제어기를 설계하였다. 제안된 제어 알고리듬은 BLDC 전동기의 위치제어기로 사용하였으며, 그 타당성을 입증하였다.