• 제목/요약/키워드: 2-자유도 시스템

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2자유도 H 제어기 종합 프레임웍에 기반한 유압식 Dipod 플랫폼의 강인제어기 설계 (Robust Controller Design for Hydraulic Dipod Platform Based on 2-DOF H Controller Synthesis Framework)

  • 이영훈;조택동
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권6호
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    • pp.805-814
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    • 2013
  • 유압식 Dipod 플랫폼은 기동차량에서 위성을 지향하는 안테나의 안정화 및 추적에 사용된다. 이러한 플랜트의 제어기 설계에는 외란제거와 추적 두 가지 성능목표 뿐만 아니라 강인성을 함께 절충해야 하는 제약조건으로 인해 1자유도 제어기에 비해 설계 유연성이 큰 2자유도 $H_{\infty}$ 제어기가 선호된다. $H_{\infty}$ 기반한 2자유도 제어기 종합방법에는 두 가지 프레임웍이 사용되는데 유압식 Dipod 플랫폼의 예를 통해서 일괄종합 방법이 더 우수한 성능을 보인 반면 분리종합 방법은 더 우수한 강인성을 보임을 확인할 수 있었다. $H_{\infty}$ 2자유도 종합방법에 따른 이러한 두 결과의 차이를 시스템 정합행렬의 구조화 특성을 통해 비교하여 보았다.

파티클 필터를 이용한 2 자유도 동역학 시스템의 파라미터 추정 (Parameter Estimation of 2-DOF Dynamic System using Particle Filter)

  • 김태영;정길도
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권2호
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    • pp.10-16
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    • 2012
  • 현재 사용되는 대부분의 시스템은 비선형이고 이러한 시스템을 모니터링 하거나 제어하기 위해서는 정확한 시스템 방정식이 필요하다. 따라서 정확한 파라미터를 추정하는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 시스템이 노후하거나 갑작스러운 환경 변화로 파라미터가 변하는 경우가 발생한다. 이 때 변화된 파라미터를 이용한 시스템 모니터링 또는 제어는 계획된 목적을 달성할 수 없으며 불안정성 등의 문제가 발생한다. 본 연구에서는 측정이 어려운 파라미터나 노후 또는 환경변화로 발생한 변화된 파라미터를 소프트웨어 방식인 필터를 이용하여 추정하는 방법을 제안하였다. 비선형성과 노이즈가 존재하는 환경에 특성이 강한 파티를 알고리즘을 사용하였으며 동역학 시스템에 적용하였다. 파라미터 추정 대상인 동역학 시스템은 2자유도를 가진 수레와 진자로 구성되었고 시뮬레이션을 통해 노이즈가 추가된 상태 변수 데이터를 구했다. 제안된 알고리즘을 수집한 데이터에 적용하여 상태변수와 파라미터를 추정하였으며, 제안된 방법을 사용할 경우 상태와 파라미터를 정확이 추정함을 확인하였다.

소뇌모델 선형조합 신경망의 구조 및 학습기능 연구(II) -학습 시뮬레이션 및 응용- (On Learning and Structure of Cerebellum Model Linear Associator Network(II) -Learing Simulation & Engineering Application-)

  • 황헌;백풍기
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제15권3호
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    • pp.199-206
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    • 1990
  • 연구 I에서 수행한 소뇌모델 선형조합 신경망(CMLAN)의 분석 결과와 제안된 능률적 학습 알고리즘들에 의거하여 이차원 비선형 함수치의 출력 모의시험과 팔의 형태에 따라 두개의 목적치를 갖는 2 자유도 머니퓨레이터의 동작지령 산출 모의시험을 행하였다. 특히 2 자유도 머니퓨레이터의 경우, 작업공간에 적절한 입력네트의 변수를 선정하고 하나의 입력공간을 공유하는 두개의 세부 소뇌모델 선형조합 신경망을 서로 연결하는 구조로써 팔의 형태와 목적 지점에 따라 네트를 선정하는 구조를 갖도록 하였다. 제안한 학습 알고리즘의 성능 및 CMLAN의 학습에 따른 효과를 학습이득에 따라 컴퓨터로 모의시험하였으며 그 결과를 분석하였다. 잘 알려진 신경망인 BACK-PROPAGATION 다층(Multi-Layer) 신경망과 함수연결 신경망(Functional Link Net)을 이용한 모의시험 결과를 비교 분석하였다. CMLAN의 학습 능률성은 학습에 소요되는 컴퓨터의 cpu시간과 학습 중의시스템의 최대 편차와 RMS 편차의 변이도 및 최종 시스템 수렴치로서 나타내었다.

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산업용 로봇트 구동을 위한 서어브장치 설계

  • 하증남;송상섭
    • 전자공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.34-44
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    • 1980
  • 몸체부분에 3-자유도와 작업용핸드에 2-자유도를 갖는 원통좌표형 산업용로봇트의 구동용 서어보장치 설계에 관한 연구보고임. 몸체구동을 위한 서어보모터의 제어장치는 속도, 위치 및 전자자전류를 궤환시켜 구성한 피이드백시스템으로 싸이리스터 듀얼 콘버터(Thyristor dual converter)를 이용하여 평균직류전압에 DC 서어보모터의 속도를 제어하도록 구성하였으며 로봇트의 전체적인 동작은 릴레이를 사용하여 구동축을 선택하도록 하였는 바 속도응답특성을 보완하기 위하여 보상회로를 첨가하였음.

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이륜 도립진자 이동로봇을 위한 강인제어기 설계 (Robust Control Design for a Two-Wheeled Inverted Pendulum Mobile Robot)

  • 유동상
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.16-22
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    • 2016
  • 세계적으로 수많은 로봇연구실에서 이륜 도립진자 이동로봇에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이런 이륜 도립진자 이동로봇이 평탄한 경사면에서 안정적으로 주행할 수 있도록 하는 강인 제어기를 개발하는 것으로 고려한다. 경사면에서 이륜 도립진자 이동로봇의 균형을 위해 3 자유도의 운동방정식에서 선회운동을 제한한 2 자유도 동력학식을 사용하며, 가변구조시스템 이론을 근간으로 하는 슬라이딩 모드 제어기를 제안하고 LQR 이론을 이용하여 슬라이딩 운동이 일어나는 슬라이딩 평면을 설계한다. 시뮬레이션을 위해 Mathworks사의 Simulink를 활용하여 이륜 도립진자 이동로봇의 2 자유도 모델을 실현하고, 슬라이딩 모드 제어기 또한 Simulink를 이용하여 구현한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 제어기가 경사면을 주행하는 이륜 도립진자 이동로봇을 효과적인 제어한다는 것을 보인다.

로봇과 포지셔너 시스템의 특이성 분석과 여유 자유도 제어 (Analysis of singularity and redundancy control for robot-positioner system)

  • 전의식;장재원;서일홍;오재응;염성하
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1252-1264
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    • 1988
  • 본 연구에서는 실제 산업현장에서 이용되고 있는 5자유도의 수직 다관절형 로 봇과 2자유도의 포지셔너를 하나의 기구학적 모델로 모델링하여 기구학적 해석을 하고 이때 발생하는 여유자유도제어 및 그 타당성을 검토하고자 한다. 이를 위하여 먼저 역기구학적 해를 여유자유도인 포지셔너의 틸팅(tilting) 관절각을 고정한 후 6자유도 의 로봇으로 모델링하여 해석적으로 구하는 방법을 제시하고, Jacobian행렬을 통해 특 이상태를 분석하고자 한다. 또한 여유자유도가 특이성회피를 목적으로 하는 R-P 시 스템의 작업성능에 어떠한 영향을 미치는가를 알기 위해 역기구학적 해로부터 구한 각 관절각을 Jacobian 행렬을 이용하는 조작성지수식에 대입하여 조작성지수를 얻고, 이 조작성지수의 등고선그래프로부터 높은 작업성능을 갖는 여유자유도 각을 구하고자 한 다. 아울러, 주작업 및 특이성회피를 목적으로 하는 부작업을 만족시키는 여유자유 도 제어방법의 경우에 높은 작업성능을 갖는 방향으로 관절각이 변화하는지를 역기구 학적 해만을 이용한 경우와 비교 검토하고자 한다.

주자유도 선정 기법에 의한 동하중의 등가 정하중으로의 변환 (Transformation of Dynamic Loads into Equivalent Static Loads by the Selection Scheme of Primary Degrees of Freedom)

  • 김현기;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.57-63
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    • 2007
  • 본 연구는 동하중의 영향을 받는 구조물의 효율적인 구조 해석 및 최적화 수행을 위해 임계 시간의 동하중을 등가 정하중으로 변환하는 방법을 제안한다. 동하중을 등가 정하중으로 변환하기 위해서는 적절한 자유도 선정이 중요하다. 그러나, 기존 방법에서는 자유도의 선정이 임의로 이루어져서 몇 개의 자유도에 과도한 정하중이 부과되거나, 구조물의 거동에 영향력이 없는 자유도들이 선정됨으로써 신뢰성이 떨어지는 결과를 제공하기도 한다. 본 연구에서는 2단계 축소기법과의 연동을 통해 중요 자유도를 선정하고, 선정된 자유도에 등가 정하중을 부과하는 방법을 제안하다. 주자유도는 구조물의 거동에 지배적인 영향력을 갖고 있으며, 손상 탐지나 시스템 검증에서도 중요한 의미를 갖는 자유도이다. 수치예제를 통해 선정된 자유도에 등가 정하중을 분포시킨 후 동하중하의 시간 응답과 비교하여 그 신뢰성을 확인한다.

해상감시용 NV 시스템의 추종 및 안정화 (Tracking and Stabilization of a NV System for Marine Surveillance)

  • 황승욱;김정근;송세훈;진강규
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.227-233
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    • 2011
  • 본 연구는 선박용 Night Vision 시스템을 개발하기 위한 선행연구로 2축 지그와 이를 구동할 수 있는 PCU 보드를 제작하고, 추종 및 안정화 제어루틴을 얻는 문제를 다룬다. 개발한 지그와 PCU 보드를 6DOF 모션 시뮬레이터와 결합하여 실험환경을 구축하고 RCGA를 이용하여 지그 모델의 파라미터를 얻고, 추정된 모델과 RCGA를 이용하여 2DOF PID 제어기를 동조한다. 실험과 시뮬레이션을 통해 제안하는 2자유도 PID 제어기의 유효성을 검토한다.

2차 창작기능과 사용자 자유도개선을 제공하는 음악 플레이어의 개발 (Development of a music player that provides fanwork-design system and professional player functions easily for users)

  • 이희준;김진관
    • 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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    • 한국컴퓨터교육학회 2017년도 하계학술대회
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    • pp.71-74
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    • 2017
  • 본 연구에서 제작한 음악 플레이어인 Symphony(이하 심포니)는 사용자의 음악적인 공감을 돕고, 그에 따른 음악을 기반으로 한 2차 창작의 접근성과 자유도를 높여주는 기능을 포함하는 복합적인 프로그램이다. 기존 플레이어는 음원의 유통과 선별적 재생에만 초점을 두는 경향이 있는데, 심포니는 음악 플레이어의 개념을 사용자 입장에서 확장하여 가사 시스템, 춤 시스템, 플레이어 스킨, 사운드 비주얼라이저, DSP 설정 및 실시간 DSP 스크립팅 등을 추가하거나 개선하였다.

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공학수조 자유항주시험 시스템 구성 및 파도 중 선박 선회성능 기초 분석

  • 김동진;윤근항;여동진;김연규
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.7-8
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    • 2018
  • 파 중 선박 조종운동시험을 위하여 선박해양플랜트연구소 공학수조 내 자유항주시험 시스템을 구성하였다. 모형선 내에 제어계측 장비와 PC를 탑재하고 육상 관제 PC에서 원격 통제, 모니터링하며, 레이저 추적 방식으로 모형선 실시간 위치를 계측하였다. 준비된 시스템으로 KVLCC2 1/100 축소모형선의 규칙파 중 선회시험을 수행하였다. 파 중 선회성능은 초반의 전진거리, 전술직경, 정상선회 시의 궤적밀림 거리, 각도 등으로 지수화할 수 있다. 각 지수를 추출하여 분석하였고, 동일한 파장 조건에 대한 궤적밀림 경향은 유사함을 보였다.

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