• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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• pp.16-19
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• 1996

In this paper, a sliding mode control scheme that guarantees the smoothness of the control signal and the exponential error convergence is proposed for robot manipulators. The proposed method inserts a low pass filter (LPF) in front of the plant, and the virtual controller is designed for the virtual plant - the combination of the LPF and the robot manipulator. The virtual control signal contains high frequency components because of a switching function. The real control signal, however, always shows a smooth curve since it is an output of the LPF. In addition to the smoothness of the control signal is always assured, the overall system is in the sliding mode at all times, that is, its performance is always invariant under the existence of parameter uncertainties and external disturbances. The closed-loop system is shown to be globally exponentially stable.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.470-473
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• 1996

This paper presents an iterative learning control scheme for industrial manipulators. Based upon the frequency-domain analysis, the input update law of the learning controller is given together with a sufficient condition for the convergence of the iterative process in the frequency domain. The proposed learning control scheme is structurally simple and computationally efficient since it is independent joint control depending only on locally measured variables and it does not involve the computation of complicated nonlinear manipulator dynamics. Moreover, it is capable of canceling the unmodeled dynamics of the manipulator without even the parametric model. Several important aspects of the learning scheme inherent in the frequency-domain design are discussed and the control performance is demonstrated through computer simulations.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1996년도 창립기념 전력전자학술발표회 논문집
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• pp.5-12
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• 1996

In this paper, we design a Continuous Variable Structure Controller which can control robot manipulators to follow the desired planned trajectory with accuracy and robustness, and improve continuity and robustness of variable structure control, based on disturbance observer. We also analyze the stability the proposed algorithm and then verify the usefulness and performance through simulation stuies.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권6호
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• pp.28-36
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• 2001

피드-포워드 보상부분과 불연속 제어 부분으로 구성되는 강건한 적응 슬라이딩 모드 로봇제어 알고리즘을 유도하였다. 미지의 매개변수는 실시간으로 추정되는 매개변수를 포함하는 그룹과 실시간으로 추정하지 않는 매개변수를 포함하는 그룹으로 나누어진다. 그런 다음 외란 및 실시간으로 추정하지 않는 매개변수에서의 불확실성 효과를 보상하기 위해 슬라이딩 제어 항이 토크 입력에 포함된다. 또한 매니퓨레이터 동역학 구조의 효율적인 이용으로 인하여 알고리즘은 계산이 간단하다. 매개변수 불확실성과 외부 외란의 존재에도 불구하고 제어기는 대국적 점근적으로 안정하며 추적오차가 영에 수렴함을 보여준다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.7-12
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• 1990

In this paper, we propose a new manipulator control scheme based on the CMAG neural network. The proposed control consists of two components. The feedforward component is an output of trained CMAC neural network and the feedback component is a modified sliding mode control. The CMAC accepts the position, velocity and acceleration of manipulator as input and outputs two values for the controller : One is the nominal torque used for feedforward compensation(M1 network) and the other is the inertia matrix related information used for the feedback component(M2 network). Since the used control algorithm guarantees the robust trajectory tracking in spite of modeling errors, the CMAC mapping errors due to the memory limitation are little worth consideration.

• 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.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권3호
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• pp.1271-1279
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• 2017

A highly accurate model-free controller is proposed for trajectory tracking control of robot manipulators. The proposed controller incorporates time-delay estimation (TDE) to estimate and cancel continuous nonlinearities of robot dynamics, and exploits fuzzy logic systems to suppress the effect of the TDE error, which is due to discontinuous nonlinearities such as friction. To this end, integral sliding mode is defined using desired error dynamics, and a Mamdani-type fuzzy inference system is constructed. As a result, the proposed controller achieves the desired error dynamics well. Implementation of the proposed controller is easy because the design of the controller is intuitive and straightforward, and calculations of the complex robot dynamics are not required. The tracking performance of the proposed controller is verified experimentally using a 3-degree of freedom PUMA-type robot manipulator.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.279-286
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• 1996

In this paper, variable structure control(VSC) based on reaching law method with fuzzy inference for nonlinear systems is proposed. The reaching law means the reaching condition which forces an initial state of system to reach switching surface in finite time, and specifies the dynamics of a desired switching function. Since the conventional reaching law has fixed coefficients, the chattering can be existed largely in sliding mode. In the design of a proposed fuzzy reaching law, we fuzzify RP(representative point)'s orthogonal distance to switching surface and RP's distance the origin of the 2-dimensional space whose coordinates are the error and the error rate. The coefficients of the reaching law are varied appropriately by the fuzzy inference. Hence the state of system in reaching mode reaches fastly switching surface by the large values of reaching coefficients and the chattering is reduced in sliding mode by the small values of those. And the effectiveness of the proposed fuzzy reaching law method is showen by the simulation results of the control of a two link robot manipulator.

• 전기전자학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.96-107
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• 2004

본 연구에서는 고도의 비선형 로봇 매니플레이터를 위한 새로운 적분 가변 구조 제어기를 설계하였다. 특수 적분 슬라이딩 면과 외란 관찰기를 이용한 사전 성능을 갖는 개선된 레귤레이션 제어이다. 어떠한 리칭 구간도 없이 주어진 초기조건부터 원점까지 슬라이딩 궤적을 정확히 사전 결정하기 위하여 특수한 초기 조건을 갖는 적분 변수를 갖는 슬라이딩 면이 채택되었다. 그리고 외란 관찰기를 사용한 연속 입력은 큰 계산 부하 없이 사전 추적오차 범위내의 사전에 결정된 슬라이딩 궤적을 추적하게 한다. 사전에 결정된 슬라이딩 궤적을 사전에 결정된 추적 오차의 성능은 슬라이딩 면의 값과 슬라이f딩 출력의 오차와 관계와 페루프 안정성과 함께 두 개의 정리를 통하여 명확히 검진되었다. 제안된 레귤레이션 제어기의 설계는 성능 설계와 강인성 설계로 각 독립 링크 상에 분리된다. 제안된 알고리즘의 유용성은 매개변수 불확실성과 페이로드 변동하의 이 축 로봇의 레귤레이션 제어에 대한 시뮬레이션 연구를 통하여 무 리칭 구간, 무 오버슈트, 사전 추적 오차를 갖는 사전 결정 출력, 용이한 출력 가변성, 설계 단계의 분리 등의 관점에서 입증되었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1430-1434
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• 2003

In this paper, for the fuzzy-reaching law method which has the characteristic of elimination of chattering at sliding mode as well as the characteristic of fast response at the design of variable structure controller with reaching law, optimal solutions for the determination of parameters of fuzzy membership functions by using genetic algorithm are proposed. Generally, the design of fuzzy controller has difficulties in determining the parameters of fuzzy membership functions by using a tedious trial-and-error process. To overcome these difficulties, this paper develops genetic algorithm of an optimal searching method based on genetic operation, and to verify the validity of this proposed method it is simulated through 2 link robot manipulator.