• 제목/요약/키워드: model-reference adaptive control

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직접 적응제어방식에 의한 로봇 머니퓰레이터의 견실한 제어기 설계에 관한 연구 (A Study on Robust Controller Design of Robotic Manipulator Using Direct Adaptive Control)

  • 한성현;박한일
    • 한국해양공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.559-559
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    • 1989
  • This paper deals with the robust controller design of robot manipulator to track a desired trajectory in spite of the presence of unmodelled dynamics in cause of nonlinearity and parameter uncertainty. The approach follwed in this paper is based on model reference adaptive control technique and convergence on hyperstability theory but it does away with the assumption that process is characterized by a linear model remaining time invariant during adaptation process. The performance of controller is demonstrated by computed simulation about position and speed control of six link manipulator in case of disturbance and payload variation.

직접 적응제어방식에 의한 로봇 머니퓰레이터의 견실한 제어기 설계에 관한 연구 (A Study on Robust Controller Design of Robotic Manipulator Using Direct Adaptive Control)

  • 한성현;박한일
    • 한국해양공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.59-69
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    • 1989
  • This paper deals with the robust controller design of robot manipulator to track a desired trajectory in spite of the presence of unmodelled dynamics in cause of nonlinearity and parameter uncertainty. The approach follwed in this paper is based on model reference adaptive control technique and convergence on hyperstability theory but it does away with the assumption that process is characterized by a linear model remaining time invariant during adaptation process. The performance of controller is demonstrated by computed simulation about position and speed control of six link manipulator in case of disturbance and payload variation.

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자세추적 실험을 통한 인공위성 편대비행 테스트베드의 예비 성능분석 (Preliminary Performance Analysis of Satellite Formation Flying Testbed by Attitude Tracking Experiment)

  • 은영호;박찬덕;박상영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.416-422
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    • 2016
  • 본 논문에서는 연세대학교 천문우주학과 우주비행제어연구실에서 개발 중인 인공위성 편대비행 테스트베드에 대한 예비 성능분석 결과를 제시하였다. 동역학 모델에 포함되지 않은 동특성과 측정 잡음 등에 의한 불확실성의 영향을 받는 반작용 휠의 응답 성능을 향상시키기 위하여 간단한 1차 선형시스템을 기준 모델로 하는 적응제어기를 설계하였다. 또한 자세 측정값에 잡음이 포함된 환경에서도 원활한 제어를 수행하기 위해 최소제곱법 기반의 실시간 파라미터 추정기법을 이용하여 관성모멘트를 추정하였다. 수치 시뮬레이션과 하드웨어 실험을 통해 설계된 모델 기준 적응제어기의 적합성과 향후 적용가능성을 검토하였고, 전 시간에 걸친 자세 추적오차가 $0.25^{\circ}$ 이내에 머무는 것을 확인하였다. 하지만 하드웨어 실험을 통해 드러난 제어 입력에 대한 데드존의 영향을 줄이기 위해서는 인공위성 시뮬레이터의 설계 변경이 필요하다고 판단된다.

TMS320C31칩을 사용한 산엽용 로보트의 실시간 적응 제어기 설계 (Design of a real time adaptive controller for industrial robot using TMS320C31 chip)

  • 한성현;김용태;이만형;김성권;김진오
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권10호
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    • pp.94-104
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    • 1996
  • This paper presents a new approach to the design of adaptive control system using DSPs(TMS320C31) for robotic manpulators to achieve accurate trajectory tracking by the joint angles Digital signal processors are used in implementing real time adaptive control algorithms to provide an enhanced motion control for robotic manipulators. In the proposed contorl scheme, adaptation laws are derived from the improved Lyapunov second stability analysis method based on the adaptive model reference control theory. The adaptive controller consists of an adaptive feedforward controller, feedback controller, and PID type time varying auxillary control elements. The proposed adaptive control scheme is simple in structure, fast in computation, and suitable for implementation of real-time control. Morever, this scheme does not require an accurate dynamic modeling nor values of manpipulator parameters and payload. Performance of the adaptive controller is illustated by simulation and experimental results for a SCARA robot.

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비최소위상 상쇄계를 가진 시스템을 위한 주기소음의 적응 역 궤환 제어 (Adaptive Inverse Feedback Control of Periodic Noise for Systems with Nonminimum Phase Cancellation Path)

  • 김선민;박영진
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.891-895
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    • 2001
  • An alternative inverse feedback structure for adaptive active control of periodic noise is introduced for systems with nonminimum phase cancellation path. To obtain the inverse model of the nonminimum phase cancellation path, the cancellation path model can be factorized into a minimum phase term and a maximum phase term. The maximum phase term containing unstable zeros makes the inverse model unstable. To avoid the instability, we alter the inverse model of the maximum phase system into an anti-causal FIR one. An LMS predictor estimates the future samples of the noise, which are necessary for causality of both anti-causal FIR approximation for the stable inverse of the maximum phase system and time-delay existing in the cancellation path. The proposed method has a faster convergence behavior and a better transient response than the conventional filtered-x LMS algorithms with the same internal model control structure since a filtered reference signal is not required. We compare the proposed methods with the conventional methods through simulation studies.

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블럭펄스 함수를 이용한 기준 모델 적응 제어기 설계 (The Design of Model Reference Adaptive Controller via Block Pulse Functions)

  • 김진태;김태훈;이명규;안두수
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권1호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • This paper proposes a algebraic parameter determination of MRA(Model Reference Adaptive Control) controller using block Pulse functions and block Pulse function's differential operation. Generally, adaption is performed by solving differential equations which describe adaptive low for updating controller parameter. The proposes algorithm transforms differential equations into algebraic equation, which can be solved much more easily inn a recursive manner. We believe that proposes methods are very attractive and proper for parameter estimation of MRAC controller on account of its simplicity and computational convergence.

수직다관절형 아암의 운동학적 모델링 및 관절공간 모션제어에 관한 연구 (A Study on Kinematics Modeling and Motion Control Algorithm Development in Joint for Vertical Type Articulated Robot Arma)

  • 조상영;김민성;양준석;원종범;한성현
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.18-30
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    • 2016
  • In this paper, we propose a new technique to the design and real-time control of an adaptive controller for robotic manipulator based on digital signal processors. The Texas Instruments DSPs(TMS320C80) chips are used in implementing real-time adaptive control algorithms to provide enhanced motion control performance for dual-arm robotic manipulators. In the proposed scheme, adaptation laws are derived from model reference adaptive control principle based on the improved Lyapunov second method. The proposed adaptive controller consists of an adaptive feed-forward and feedback controller and time-varying auxiliary controller elements. The proposed control scheme is simple in structure, fast in computation, and suitable for real-time control. Moreover, this scheme does not require any accurate dynamic modeling, nor values of manipulator parameters and payload. Performance of the proposed adaptive controller is illustrated by simulation and experimental results for a dual arm robot manipulator with eight joints. joint space and cartesian space.

다중 적응 퍼지제어기를 이용한 유도전동기 드라이브의 고성능 제어 (High Performance Control of Induction Motor Drive using Multi Adaptive Fuzzy Controller)

  • 고재섭;최정식;정동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권10호
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    • pp.59-68
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    • 2009
  • 유도전동기의 벡터제어는 고성능 적용에서 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 이러한 드라이브 성능은 파라미터 변동에 의한 동조는 여전히 한계가 있다. 다양한 속도영역에서 운전하기 위하여 종래에는 PI과 같은 제어기를 보통 사용하였다. 이러한 제어기들은 이상적인 벡터제어 조건에서 광범위한 운전에 대하여 제한된 양호한 성능을 나타낸다. 본 논문은 다중 적응 제어기를 사용하여 유도전동기 드라이브의 고성능 제어를 제시한다. 이 제어기는 FAM(Fuzzy Adaptation Mechanism)에 의 해 속도제어, MFC(Model Reference Adaptive Fuzzy Control)에 의해 전류제어 그리고 ANN을 이용하여 속도추정을 수행한다. 제시한 제어 알고리즘은 FAD MFC및 ANN 제어기를 사용하여 유도전동기 드라이브 시스템에 적용한다. 제시한 제어기의 성능은 유도전동기의 파라미터를 사용하여 다양한 동작조건에서 해석으로 평가한다. 또한, 본 논문은 제어기의 효용성을 입증하기 위하여 해석결과를 제시한다.

기준 모델 적응 제어 방직을 이용한 직류 전동기의 속도 제어기 (The Speed Controller of DC Motor Using Model Reference Adaptive Control Method)

  • 이성백;원영진;한완옥;임현철
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 1992년도 추계학술발표회논문집
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    • pp.41-46
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    • 1992
  • 고전적인 제어 기법들을 이용한 전동기의 속도 제어기는 하나의 고정된 동작점에 대해서 대개 양호한 동작 특성을 얻을 수 있으나 전동기 매개변수의 섭동 및 부하 외란의 존재시 규정된 제어 동작을 유지하기가 어렵다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 적응 제어 기법중의 하나인 기준 모델 적응 제어 (Model Reference Adaptive Control : MRAC) 방식을 직류 전동기의 속도 제어에 적용하였으며 또한, 2차 이상인 전동기의 속도 제어 시스템을 1차로 저차화시켜 제어 알고리즘의 계산에 소요되는 시간을 줄임으로써 실시간 제어가 가능토록 하였다. 제시된 기준 모델 제어 기법과 PI 제어 기법을 직류 전동기의 속도 제어에 각각 적용하고 부하의 관성변화에 다른 속도 응답 특성을 실험을 통하여 비교 검토하였다.

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영구자석 동기전동기의 새로운 순시토오크 추정 및 제어 (New Instantaneous Torque Estimation and Control for PM Synchronous Motor)

  • 정세교;김현수;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.23-35
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    • 1998
  • 영구자석 동기전동기의 제어에 있어서 토오크 맥동은 전동기 제어성능 결정에 큰 요인으로 작용한다. 본 논문에서는 이러한 토오크 맥동을 효과적으로 저감하기 위한 새로운 토오크 추정 및 제어기법에 대해서 다룬다. 제안된 기법에서는 모델 기준 적응시스템(Model reference adaptive system ; MRAS) 기법을 이용하여 순시 토오크를 추정하고 적본형 가변구 조제어(Integral variable structure control ; IVSC)를 이용하여 추정된 토오크를 제어한다. DSP를이용하여 고 토오크 영구자석 동기전동기 제어시스템을 구성하고 실험을 수행하였으며 그 결과 제안된 제어기법이 우수한 토오크 맥동 저감효과를 가짐을 입증하였다.