• 제목/요약/키워드: Double-inverted pendulum

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3단 비간섭 슬라이딩모드 제어 (Three-Level Decoupled Sliding Mode Control)

  • ;장성동;신화범
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제49권8호
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    • pp.467-472
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    • 2000
  • A three-level decoupled sliding mode controller is developed to achieve asymptotic stability for a class of sixth-order nonlinear systems. The sixth-order system is decoupled into three subsystems according to the structure of the whole system. Each subsystem has a separate control target in the form of a sliding surface. The information of the third sliding surface is transferred to the second one through an intermediate variable and the information of the second sliding surface is transferred to the first one through another intermediate variable. Consequently, the controller designed on the basis of the first sliding surface can make three subsystems move toward their sliding surfaces, respectively. The three-level decoupled sliding mode controller is applied to the double-inverted pendulum problem where the zero stable states are required.

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DNA 코딩방법을 이용한 이중도립진자의 퍼지제어 (Fuzzy Control of Double Inverted Pendulum using DNA coding Method)

  • 임태우;권양원;최용선;안태천
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2633-2635
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    • 2000
  • In this paper, a new DNA coding method, namely modified DNA coding method based on the biological DNA and the evolution mechanism of genetic algorithm. In order to evaluate the propose algorithms, for an example, they are applied to the fuzzy control of parallel double inverted pendulum system. Simulation result show the method is effective in finding the fuzzy control rules and is more excellent than conventional methods in control the system.

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LQR 제어 알고리즘을 이용한 원운동형 2축 도립 진자의 제어 (Control of a Rotary Double Inverted Pendulum using LQR Control Algorithm)

  • 황언두;박민호;이상혁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2240-2242
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    • 2001
  • A rotary double inverted pendulum, the nonlinear system has a regulation problem. In this paper, we linearize the nonlinear system at the upright equilibrium position. The linearized system can be expressed in state space. To maintain the upright position, we design a feedback controller using LQR(Linear Quadratic Regulator) algorithm. Then we simulate the system with third-order Adams Bashforth Moulton Method. The simulated result shows that the applied algorithm is effective for the regulation problem.

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더블 역 진자 모델을 이용한 사람과 같은 균형 유지 동작 생성 기술 (Human-like Balancing Motion Generation based on Double Inverted Pendulum Model)

  • 황재평;서일홍
    • 로봇학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.239-247
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    • 2017
  • The purpose of this study is to develop a motion generation technique based on a double inverted pendulum model (DIPM) that learns and reproduces humanoid robot (or virtual human) motions while keeping its balance in a pattern similar to a human. DIPM consists of a cart and two inverted pendulums, connected in a serial. Although the structure resembles human upper- and lower-body, the balancing motion in DIPM is different from the motion that human does. To do this, we use the motion capture data to obtain the reference motion to keep the balance in the existence of external force. By an optimization technique minimizing the difference between the motion of DIPM and the reference motion, control parameters of the proposed method were learned in advance. The learned control parameters are re-used for the control signal of DIPM as input of linear quadratic regulator that generates a similar motion pattern as the reference. In order to verify this, we use virtual human experiments were conducted to generate the motion that naturally balanced.

도립진자 시스템의 $H_{\infty}$ 제어기 설계 (Design of $H_{\infty}$Controller for the inverted pendulum system)

  • 서강면;강문성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.1796-1803
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    • 2006
  • 본 연구에서는 비선형성이 강한 대표적인 불안정한 시스템으로 새로운 제어 이론의 유효성을 실증하고 평가하기에 적합한 도립 진자 시스템의 강인 안정 및 강인 제어 성능을 확보하기 위하여 $H_{\infty}$ 제어 이론을 도입하여 최적 제어기를 설계하였다. 그리고, 저역통과 필터를 제어 대상 시스템과 종속으로 결합시켜 개루프 전달함수의 형성(loop shaping)을 시도함으로서, 감도함수 및 상보감도함수가 바람직 한 주파수 특성을 갖도록 하였다. 먼저, 설계한 $H_{\infty}$제어기를 도립진자 제어시스템에 적용하여 시뮬레이션 하였고, 그 결과를 전통적인 기법으로 산업현장에서 널리 사용하고 있는 PID제어기를 채용한 시스템의 출력과 비교하여 그 가능성을 확인하였다. 그런 다음, 설계 한 제어기를 실제 시스템에 적용하여 실험하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해, $H_{\infty}$ 제어기는 모델링 오차, 외란 및 노이즈의 영향을 줄이면서 제어목표를 잘 추종하는 것으로 나타나 안정도 및 제어성능이 우수함을 확인할 수 있었다.

A pole assignment control design for single-input double-output nonlinear mechanical systems

  • Kobayashi, Masahito;Tamura, Katsutoshi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.144-149
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    • 1993
  • This paper discusses a design of a nonlinear control for a class of single-input double-output nonlinear mechanical systems. When conventional linearization methods are applied to the mechanical systems, some problems of oscillation and unstable phenomena arise. The proposed nonlinear control system resolves these problems. In this design the eigenvalues of the closed-loop nonlinear system are assigned to desired locations and local asymptotic stability of the closed-loop system. is guaranteed. The design method is applied to an inverted pendulum system with a moving weight mechanism. Experimental results show that the proposed nonlinear controller is more effective for stability than the usual linear controller.

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변형된 DNA 코딩 방법을 이용한 이중 도립진자 제어기의 퍼지 추론규칙 자동획득 (Automatic Acquisition of Fuzzy Reasoning Rules for Double Inverted Pendulum Controller Using Modified DNA coding method)

  • 윤성용;한일석;오성권;안태천
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.576-578
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    • 1999
  • 본 논문에서는 생물학적인 DNA와 유전자 알고리즘의 진화 메커니즘에 근거를 둔 DNA 코딩방법을 변형하여 새로운 DNA 코딩 방법을 제안한다. 이 방법은 기존의 DNA 코딩 방법이 DNA 유전자의 Redundancy와 Over-lapping 성질 때문에 갖고 있는 DNA 자체의 특성인 염색체의 길이를 자유자재로 변화시킬 수 있는 코딩 기술에 진화단계에서 변형을 가할 수 있는 새로운 유전자 알고리즘을 추가하여, 초기에 국소해로 접근하는 일반적인 유전자 알고리즘의 위험 부담률을 줄이고, 전역 해로의 접근 가능성을 높이는 방법을 제시한다. 또한. 이 변형된 DNA 코딩 방법의 가능성을 입증하기 위하여 시스템 제어에 필요한 지식을 표현하는 적당한 퍼지 규칙을 후건부의 매개변수의 동조만을 통하여 획득하고, 이 규칙에 변형된 DNA 코딩 방법을 적용하여 최적화 된 새로운 퍼지규칙 획득 알고리즘을 개발한다. 제안된 알고리즘을 이용한 퍼지 제어기를 설계하고. 이 제어기의 유용성을 입증하기 위하여 병렬형 이중 도립진자 시스템에 적용하여 시뮬레이션을 실행한 결과 효과적으로 퍼지규칙을 획득하고 제어함을 알 수 있다.

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