• 제목/요약/키워드: 적분슬라이딩모드

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로봇 매니퓰레이터를 위한 슬라이딩 모드와 적분 슬라이딩 모드 제어의 비교 (A Comparison of Sliding Mode and Integral Sliding Mode Controls for Robot Manipulators)

  • 유동상
    • 전기학회논문지
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    • 제58권1호
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    • pp.168-172
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    • 2009
  • We compare an integral sliding mode control with a typical sliding mode control for robot manipulators through two primitive tasks: set-point regulation and trajectory tracking control. To prove the asymptotic stability of two methods for robot manipulators, we introduce three important properties in the robot dynamics: skew-symmetry, positive-definiteness, and boundedness of robot parameter matrices and we present one unified control structure using a parametric velocity vector. From illustrative examples, we show that two methods effectively control for robot manipulators.

슬라이딩 모드를 이용한 직접전력제어 기반의 계통연계형 태양광 발전 시스템의 성능 개선 (Performance Improvement of a Grid-Connected Photovoltaic Power Conditioning System Using a Sliding-Mode Based Direct Power Control)

  • 이준석;이병섭;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.269-270
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    • 2011
  • 본 논문은 계통연계형 태양광 발전 시스템에서 유효, 무효전력 주입 시 성능개선을 위한 슬라이딩 모드가 적용된 직접전력제어 기법을 제안한다. 제안하는 제어 기법은 공간벡터변조 방식이 적용된 직접전력제어에서 적합한 비례-적분제어기의 모델링을 함으로 적절한 제어기의 이득을 설정한다. 직접전력 제어의 우수한 응답특성을 유지하기 위하여 가변구조제어의 한종류인 슬라이딩 모드제어를 적용한다. 제안하는 알고리즘의 검증을 위하여 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 제어기법의 타당성을 확인 한다.

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자기부상열차 시스템에서 적분형 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 부상억제력 제거 (Suppression of the Disturbance Force in The Magnetically Levitated Train System Using Integral Sliding Mode Controller)

  • 이준호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.722-726
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    • 2007
  • In this paper we deal with a design of the integral sliding mode controller to suppress the disturbance force acting on the suspension system of the magnetically levitated train system. One of the important factors that cause the disturbance force acting on the suspension system comes from the low propulsion speed of linear induction motor. In this paper integral sliding mode controller is employed to reject the disturbance force produced by the propulsion system of the linear induction motor. In order to show the effectiveness of the designed controller a dynamic simulation is utilized and the sliding mode controller without integral compensator is compared with the proposed integral sliding mode controller to suppress the disturbance force.

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외란관측기와 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 영구자석 동기전동기의 강인제어 (Robust Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Using Disturbance Observer and Sliding Mode Controller)

  • 이윤규;안호균;윤태성;곽군평;박승규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1660-1670
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    • 2015
  • 불확실성에 강인한 제어기에 대한 연구는 활발하지만 대부분의 연구들은 제어 이론의 효용성을 검증하기 위한 실험 수준에 머무르거나 특정한 전용시스템에만 구현되고 있어 범용성을 가지는 상용화된 제품에는 적용되지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 슬라이딩모드제어기와 외란관측기를 이용한 보다 실용적인 강인한 제어기를 제안하였다. 도달시간을 제거하고 정상상태오차를 최소화하기 위해 적분슬라이딩모드를 이용하였고, 외란관측기를 적용하여 스위칭 입력의 채터링을 감소시켰다. 또한 아직까지 남아있는 채터링은 데드존 함수를 이용함으로써 완전히 제거하였다. 제안된 제어기는 PID제어기에 비해 개선된 정상상태 오차와 강인성을 보인다.

ISMC와 외란관측기 기반 고자유도 로봇의 강인한 임피던스제어 (Robust Impedance Control of High-DOF Robot Based on ISMC and DOB)

  • 아브너 어시그네시온;박승규;김민찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.173-179
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    • 2017
  • 본 논문은 고자유도의 로봇에 대한 강인한 임피던스제어를 제안한다. 자유도가 높은 로봇에 대해서 동특성기반으로 제어하기 위해서는 해석적인 로봇의 동특성확보가 거의 불가능하기 때문에 수치해석적인 모델을 사용하게 된다. 이에 근본적으로 모델링오차가 존재하고 작업공간에서 임피던스제어기를 설계하는 경우에 많은 개수의 관절의 움직임의 영향을 받기 때문에 강인제어의 필요성이 더욱 절실하다. 이에 모델링 불확실성과 외란의 존재와 상관없이 원하는 임피던스를 유지하기 위해서는 공칭계통의 동특성에 슬라이딩모드의 강인성을 추가할 수 있는 적분슬라이딩모드제어를 도입하였고 입력외란의 영향을 제거할 수 있는 외란 관측기를 동시에 적용한 강인한 임피던스제어기를 제안하였다. 외란과 모델 불확실성이 존재함에도 불구하고 공칭계통을 기반으로 한 임피던스제어기의 특성을 그대로 유지할 수 있는 제어기가 설계되었다.

경계 추정치를 가진 로봇 슬라이딩 모드 제어 (Sliding Mode Control with Bound Estimation for Robot Manipulators)

  • 유동상
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.42-47
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    • 2006
  • 본 논문에서는 로봇의 동력학에 대한 정확한 지식을 요구하지 않는 로봇 머니퓰레이터를 위한 경계 추정기법을 가진 슬라이딩 모드 제어기를 제안한다. 경계 추정을 위해 로봇 동력학의 불확실한 비선형 요소들의 경계치를 제 1종의 Fredholm 적분식을 이용하여 표현하고, 슬라이딩 평면 함수값만을 이용한 적응 기법을 제안한다. 또한 로봇 동력학의 중요한 두가지 특성인 왜대칭성과 양정치성을 이용하여 로봇 시스템의 점근적 안정성을 증명한다.

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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적분형 슬라이딩 서피스를 이용한 TDCSA(Time Delay Control With Switching Action)의 와인드업 방지를 위한 기법의 개발 (The Development of Anti-Windup Scheme for Time Delay Control with Switching Action Using Integral Sliding Surface)

  • 이성욱;장평훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권8호
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    • pp.1534-1544
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    • 2002
  • The TDCSA(Time Delay Control with Switching Action) method, which consists of Time Delay Control(TDC) and a switching action of sliding mode control(SMC), has been proposed as a promising technique in the robust control area, where the plant has unknown dynamics with parameter variations and substantial disturbances are preset. When TDCSA is applied to the plant with saturation nonlinearity, however, the so-called windup phenomena are observed to arise, causing excessive overshoot and instability. The integral element of TDCSA and the saturation element of a plant cause the windup phenomena. There are two integral effects in TDCSA. One is the integral effect occurred by time delay estimation of TDC. Other is the integral term of an integral sliding surface. In order to solve this problem, we have proposed an anti-windup scheme method for TDCSA. The stability of the overall system has been proved for a class of nonlinear system. Experiment results show that the proposed method overcomes the windup problem of the TDCSA.

PDC와 적분 슬라이딩 모드 제어를 결합한 이동 로봇의 강인 궤도 추적 제어 (Robust Trajectory Tracking Control of a Mobile Robot Combining PDC and Integral Sliding Mode Control)

  • 박민수;박승규;안호균;곽군평;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1694-1704
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    • 2015
  • 본 논문에서는 병렬 분산 보상 (PDC) 제어와 적분 슬라이딩 모드 제어 (ISMC)를 결합하여 바퀴형 이동 로봇의 강인한 궤도 추적 제어 방법을 새롭게 제안한다. PDC 제어 방법은 다른 비선형 제어 방법에 비해 비교적 간단하고 사용이 편리하다. 그리고 ISMC는 상태 변수들을 원하는 공칭 동특성을 갖는 슬라이딩 평면에 배치함으로써 초기 순간부터 모델 불확실성 및 외란에 대해 강인하고 안정적인 제어 특성을 갖게 할 수 있다. 그러므로 제안된 PDC+ISMC 궤도 추적 제어 방법은 외란에도 불구하고 강인한 궤도 추적 제어 성능을 보여준다. 제안된 궤도 추적 방법에 대해 시뮬레이션을 통하여 외란이 있는 경우의 궤도 추적 성능을 확인하였다. 제안된 방법은 외란이 증가하더라도 외란이 없을 때의 PDC 제어 방법에 의한 궤도 추적 성능을 유지하였다. 그러나 PDC 궤도 추적 방법은 외란의 크기가 증가하면 제안된 방법과는 달리 궤도 추적 오차가 크게 증가함을 알 수 있었다.

새로운 스위칭 평면을 갖는 슬라이딩 모드 속도 제어기 (Sliding Mode Speed Controller for the BLDC Motor having New Switching Surface)

  • 김세일;최중경;박승엽
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.689-696
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    • 2000
  • 본 논문에서는 슬라이딩 모드 제어기의 채터링 현상을 제거하기 위한 개선된 방법을 제안한다. 기존 방법은 스위칭함수의 미분을 특정 상수 또는 스위칭함수의 비례항으로 수렴하도록 하여 과도상태의 채터링을 제거하였으나, 제안된 방법은 스위칭함수의 미분이 스위칭함수의 비례-적분 항에 수렴하도록 하여 과도상태 및 정상상태에서의 채터링 혈상을 제거한다. 제안된 방법과 기존 방법을 비교 검토하기 위해 브러시리스 직류전동기 속도제어기에 대하여 모의실험을 통해 그 유용성을 확인한다.

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