• 제목/요약/키워드: Position Feedback Control

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Real-Time Control of a SCARA Robot by Visual Servoing with the Stereo Vision

  • S. H. Han;Lee, M. H.;K. Son;Lee, M. C.;Park, J. W.;Lee, J. M.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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    • pp.238-243
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    • 1998
  • This paper presents a new approach to visual servoing with the stereo vision. In order to control the position and orientation of a robot with respect to an object, a new technique is proposed using a binocular stereo vision. The stereo vision enables us to calculate an exact image Jacobian not only at around a desired location but also at the other locations. The suggested technique can guide a robot manipulator to the desired location without giving such priori knowledge as the relative distance to the desired location or the model of an object even if the initial positioning error is large. This paper describes a model of stereo vision and how to generate feedback commands. The performance of the proposed visual servoing system is illustrated by the simulation and experimental results and compared with the case of conventional method fur a SCARA robot.

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등가정하중을 이용한 스프링-댐퍼 제어시스템 구조물의 최적설계에 관한 기초연구 (Preliminary Study on Structural Optimization with Control Variables Using Equivalent Static Loads for Spring-damper Control Systems)

  • 유남선;정의진;박경진;김태경
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권6호
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    • pp.619-627
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    • 2014
  • 본 논문은 등가정하중을 이용하여 제어시스템을 포함한 구조물의 설계를 위한 최적화 방법을 제안한다. 지난 연구는 구조물과 제어시스템 최적설계를 독립적으로 분리하여 수행하였고, 구조물과 제어시스템을 동시에 최적화하여도 제어시스템의 제어변수는 정상상태에서만 최적화하여 성능을 향상시켰다. 하지만 제어변수는 모든 시간영역에서 최적화해야 한다. 즉, 제어시스템의 해석은 과도상태에서 수행해야 한다. 본 연구에서는 새로운 등가정하중을 이용하여 제어변수를 포함하는 제어시스템 구조물의 최적설계를 위한 방법을 제시하였다. 등가정하중은 동적하중이 구조물에 작용할 때 발생하는 임의 시간에서의 변위장과 동일한 변위장을 만들어내는 정하중을 의미한다. 이렇게 계산된 등가정하중을 이용하여 설계영역에서 선형정적응답 최적설계를 진행한다. 몇 가지 예제를 통해 새로운 등가정하중을 적용한 동적응답 최적설계방법의 유용성을 확인하였다.

Intelligent Position Control of a Vertical Rotating Single Arm Robot Using BLDC Servo Drive

  • Manikandan, R.;Arulmozhiyal, R.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권1호
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    • pp.205-216
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    • 2016
  • The manufacturing sector resorts to automation to increase production and homogeneity of products during mass production, without increasing scarce, expensive, and unreliable manpower. Automation in the form of multiple robotic arms that handle materials in all directions in different stages of the process is proven to be the best way to increase production. This paper thoroughly investigates robotic single-arm movements, that is, 360° vertical rotation, with the help of a brushless DC motor, controlled by a fuzzy proportional-integral-derivative (PID) controller. This paper also deals with the design and performance of the fuzzy-based PID controller used to control vertical movement against the limited scope of conventional PID feedback controller and how the torque of the arm is affected by the fuzzy PID controller in the four quadrants to ensure constant speed and accident-free operation despite the influence of gravitational force. The design was simulated through MATLAB/SIMULINK and integrated with dSPACE DS1104-based hardware to verify the dynamic behaviors of the arm.

전력전자 기술을 응용한 의료장비 개발 사례 (Example Development of Medical Equipment Applying Power Electronics Technique)

  • 고종선;이태훈;김영일;김규겸;박병림
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.524-530
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    • 2002
  • 일상 생활에서 반사적인 자세 조절은 정전기관, 시각, 고유수용체 등의 감수체에 의한 구심성 신호가 정전 신경핵에 전달되어 안구운동이나 골격근의 수축을 유발하여 이루어진다. 자세조절기능의 부조화는 오심, 구토, 현기증 등을 초래하여 삶의 의욕을 상실하게 만든다. 본 연구의 목적은 정전기관의 반규관과 이석기관을 선별적으로 자극하기 위한 탈수직축 회전자극 시스템과 수평, 수직, 3D 환경에서 시각자극을 할 수 있는 시운동자극시스템을 개발하여 인간의 자세조절 기능을 평가 하는데 있다. 탈수직축 회전자극 시스템은 편안한 의자와 DC 서보모터로 구동되는 기울임 테이블로 구성되고 PMSM에 의해 제어된다. 그리고 속도 궤환 루프와 위치 궤환 루프를 포함하는 이중 피드백 루프가 서보 제어되는 회전자극시스템에 적용된다. HMD를 이용하여 수평, 수직, 3D 시각자극패턴을 구현 하였고 OKN 자극을 위한 무선시스템과 전기안진 기록계를 이용하여 안구운동을 기록하였다. 이득, 위상, 대칭성은 정전 자극과 시각 자극에 의해 유발되는 안구운동의 분석으로부터 얻어진다.

전력전자 기술을 응용한 의료장비 개발 사례 (Example Development of Medical equipment applying Power Electronics Technique)

  • 고종선;이태훈;김영일;김규겸;박병림;김민선
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.661-664
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    • 2002
  • A control of the body posture and movement is maintained by the vestibular system, vision, and proprioceptors. Afferent signals from those receptors are transmitted to the vestibular nuclear complex, and the efferent signals from the vestibular nuclear complex control the eye movement. The postural disturbance caused by loss of the vestibular function results in nausea, vomiting, vertigo and loss of craving for life. The purpose of this study is to develop a off-vertical rotatory system for evaluating the function of semicircular canals and otolith organs, selectively, and visual stimulation system for stimulation with horizontal, vertical and 3D patterns. The Off-vertical axis rotator which stimulates semicircular canals and otolith organs selectively is composed of a comportable chair, a DC servo-motor with reducer and a tilting table controlled by PMSM. And a double feedback loop system containing a velocity feedback loop and a position feedback loop is applied to the servo controlled rotatory chair system. Horizontal, vertical, and 3D patterns of the visual stimulation for applying head mounted display are developed. And wireless portable systems for optokinetic stimulation and recording system of the eye movement is also constructed. The Gain, phase, and symmetry is obtained from analysis of the eye movement induced by vestibular and visual stimulation. Detailed data were described.

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PZT와 ER유체를 적용한 복합지능구조물의 진동제어 (Vibration Control of Hvbrid Smart Structure Using PZT Patches and ER Fluids)

  • 윤신일;박근효;한상보
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.734-739
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    • 2003
  • Many types of smart materials and control laws are available to actively adjust the structure from various external disturbances. Usually, a certain type of control laws to activate a specific smart material is well established, but the effectiveness of the control scheme is limited by the choice of the smart materials and the responses of the structure. ER fluid is adequate to provide relatively large control force, on the other hand, the PZT patches are suitable to provide small but arbitrary control forces at any point along the structure. It was found that active vibration control mechanism using ER fluid failed to suppress the excitation off the resonant frequency with changed structural characteristics along the frequency response function of the closed loop of the control system. To compensate this additional peak of the closed loop system, PPF control using PZT as an actuator is added to construct a hybrid controller.

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Optimal Speed Control of Hybrid Electric Vehicles

  • Yadav, Anil Kumar;Gaur, Prerna;Jha, Shyama Kant;Gupta, J.R.P.;Mittal, A.P.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권4호
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    • pp.393-400
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    • 2011
  • The main objective of this paper is to control the speed of Nonlinear Hybrid Electric Vehicle (HEV) by controlling the throttle position. Various control techniques such as well known Proportional-Integral-Derivative (PID) controller in conjunction with state feedback controller (SFC) such as Pole Placement Technique (PPT), Observer Based Controller (OBC) and Linear Quadratic Regulator (LQR) Controller are designed. Some Intelligent control techniques e.g. fuzzy logic PD, Fuzzy logic PI along with Adaptive Controller such as Self Organizing Controller (SOC) is also designed. The design objective in this research paper is to provide smooth throttle movement, zero steady-state speed error, and to maintain a Selected Vehicle (SV) speed. A comparative study is carried out in order to identify the superiority of optimal control technique so as to get improved fuel economy, reduced pollution, improved driving safety and reduced manufacturing costs.

I-PD 제어계에서 모델추종제어를 위한 전치보상기의 설계 (The Design of a Pre-Compensator for the Model-Following Control in the I-PD Control System)

  • 하홍곤
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.84-90
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    • 2004
  • 제어계에서 제어성능을 개선시키기 위해서 많은 제어기법들이 제안되어왔다. 궤환제어계에서 일반적으로 제어기의 출력이 제어대상의 입력으로 사용된다. 그러나 불필요한 잡음이 제어기의 출력에 포함된다. 그러므로 이러한 잡음을 제거하고 계의 응답특성을 개선시키기 위해서 전치보상기를 사용할 필요가 있다. 본 논문에서는 모델추종제어를 위한 전치보상기의 설계법을 I-PD 제어계에서 제안하였다. 제안한 전치보상기를 신경망으로 구현하였고, 계의 응답특성이 어떤 조건하에서 변할 때 원하는 응답이 되도록 전치보상기의 이득이 자동적으로 조정되도록 하였다.

직접 토크제어에 의한 리럭턴스 동기 전동기의 센서리스 제어시스템 (A Sensorless control system of Reluctance Synchronous Motor with Direct Torque Control)

  • 김민회;김남훈;백원식;김동희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.161-164
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    • 2001
  • This paper presents a digital speed sensorless control system for Reluctance Synchronous Motor (RSM) drives with direct torque control (DTC). The system consist of stator flux observer, rotor speed estimator, torque estimator two hysteresis band controllers, an optimal switching look-up table. IGBT voltage source inverter, and TMS320C31DSP controller by using fully integrated control software. The stator flux observer is based on the combined voltage and current model with stator flux feedback adaptive control that inputs are current and voltage sensing of motor terminal with estimated rotor angle for wide speed range. The rotor speed is estimated by the observed stator flux-linkage space vector. The estimated rotor speed can be determinated by differentiation of the rotor position used only in the current model part of the flux observer for a low speed operating area. In order to prove the suggested speed sensorless control algorithm. There are some simulation and testing at actual experimental system. The developed digitally high- performance speed sensorless control system are shown a good speed control response characteristic results and high Performance features using 1.0Kw RSM.

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고정 스위칭 주파수를 갖는 2상 공간벡터 SRP-PWM기법을 적용한 인버터 구동 시스템 (Inverter Drives Adopting the Two-Phase Space Vector SRP-PWM Scheme with Fixed Switching Frequency)

  • 정영국;위석오;임영철;양승학
    • 전력전자학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.230-238
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    • 2003
  • 본 연구에서는 3상 SRP-PWM기법을 2상에 적용한 고정 스위칭 주파수의 공간벡터 SRP-PWM(Separately Randomized Pulse Position PWM)기법을 제안하고 이를 산업현장에 적용 가능한가를 검증하기 위하여, 속도 피드백 실험을 행하였다. 제안된 2상 SRP-PWM은 랜덤하게 배치된 a상의 펄스 범위 내에서 나머지 상의 펄스 위치를 완전히 랜덤하게 배치 할 수 있는 변조기법이다. 제안된 방법이 적용된 속도 피드백 시스템은 부하와 연결된 3상 유도모터의 v/f 일정 제어를 기반으로 하였다. 실험 결과, 제안된 방법이 적용된 기존의 2상 중앙정렬 SVM의 경우와 비교하여 모터의 v/f 일정 제어의 성능은 동일함을 확인할 수 있었으며, 모터의 전압 및 소음 스펙트럼의 광대역화 효과는 제안된 방법이 훨씬 우수함을 입증할 수 있었다.