• 제목/요약/키워드: robust servo

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가속도제어에 근거한 강인한 직류서보전동기 위치제어계 (Robut DC Servo Motor Position Control System based on Acceleration Control)

  • 박태건;이기상
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.101-110
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    • 1995
  • 본 연구에서는 직류 서보전동기의 위치, 속도 및 토오크 등의 제어기법중 외란에 대해 강인한 것으로 평가되고 있는 기존의 가속도 제어기법을 해석하고 그 결과 적용상의 문제점으로 판단되는 계통 파라미터 변화에 대한 강인성을 개선하기 위한 대책으로서 변경된 가속도제어 루프를 포함한 위치제어계를 제안하고 이를 직류전동기의 위치제어게 적용하였다. 제안된 제어계는 가속도제어기와 자기종조 퍼지 PID 제어기로 구성되어 있으며 제안된 제어계와 기존의 가속도제어계와의 근복적 차이점은 이 제어기법의 핵심 요소라 할 수 있는 가속도 기준입력 정정량의 발생기구로서 고전적 PID제어기를 자동조정하는 자기동조 PID 제어방식을 채택하였다는 점이다. 이 기준입력 발생기구를 도입한 직류전동기 위치제어계의 성능을 검토하기 위하여 그 응답특성을 기존의 가속도제어 위치제어계의 응답특성과 비교한 결과 파라미터 변화에 대한 강인성, 과도 특성 및 정상상태 특성면에서 제안된 제어계가 매우 우월한 성능을 가짐을 확인하였다. 따라서 제안된 제어기법은 기존의 가속도제어에 근거한 위치제어계의 성능을 개선시켜줌으로써 이 제어기법의 적용범위 확대에 기여하며 특히 모델의 불확정성이 크거나 부하등 운전환경이 크게 변화하는 악조건 하에서의 정밀한 위치제어에 적용될 수 있다.

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슬라이딩 모드를 이용한 로보트 매니퓰레이터의 실시간 제어에 관한 연구 (Study on Real Time Control of Robot Manipulator Using Sliding Mode)

  • 이민철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.2011-2020
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    • 1992
  • 본 연구에서는 실용성을 중시하는 산업계의 요구에 부응하여 해석이 용이하면 서도 강인성을 갖춘 제어 알고리즘을 제안하여 실시간 제어가 가능한 시스템을 구축해 실험적으로 검토하였다. 매니퓰레이터와 서보계의 다이내믹스를 나타내는 미분방정 식은 선형요소와 비선형요소의 합으로 생각할 수 있다. 여기서 매니퓰레이터의 비선 형요소를 외란으로 간주해 슬라이딩 모드를 적용하므로 매니퓰레이터의 자유도가 높아 도 비교적 간단히 슬라이딩 모드의 존재 조건식으로 부터 절환 파라미터가 구해져 슬 라이딩 모드를 발생시킬 수 있는 알고리즘을 도출할 수가 있음을 보였다. 비선형요 소를 외란으로 간주하였을때 로보트 매니퓰레이터가 슬라이딩 모드에 들어갈 수 있도 록 외란에 대응하는 절환 제어입력을 종래의 방식대로 부가하면 이 제어입력으로 인해 채터링(chattering)이 증가하게 됨이 확인되었으며, 이러한 채터링을 줄일 수 있도록 새로운 절환 제어입력의 알고리즘을 도출하여 검토하였다.

FPD 공정용 Glass 이송 시스템을 위한 자기부상 EMS의 개발 (Magnetic Levitated Electric Monorail System for Flat Panel Display Glass Delivery Applications)

  • 이기창;문지우;구대현;이민철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.566-572
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    • 2011
  • In recent semiconductor and FPD (Flat Panel Display) manufacturing processes, high clean-class delivery operation is required more and more for short working time and better product quality. Traditionally SLIM (Single-sided Linear Induction Motor) is widely used in the liner drive applications because of its simplicity in the rail structure. A magnetically levitated (Maglev) unmanned vehicle with SLIM traction, which is powered by a CPS (Contactless Power Supply) can be a high precision delivery solution for this industry. In this paper unmanned FPD-carrying vehicle, which can levitate without contacting the rail structure, is suggested for high clean-class FPD delivery applications. It can be more acceptable for the complex facilities composed with many processes which require longer rails, because of simple rail structure. The test setup consists of a test vehicle and a rounded rail, in which the vehicle can load and unload products at arbitrary position commanded through wireless communications of host computer. The experimental results show that the suggested vehicle and rail have reasonable traction servo and robust electromagnetic suspensions without any contact. The resolution of point servo errors in the SLIM traction system is accomplished under 1mm. The maximum gap error is ${\pm}0.25mm$ with nominal air gap length of 4.0mm in the electromagnetic suspensions. This type of automated delivery vehicle is expected to have significant role in the clean delivery like FPD glass delivery.

반복제어기법을 이용한 무궤도 이동랙 동기화제어기 설계 (Design of a synchronization controller for non-rail mobile rack using repetitive control method)

  • 김환성;박진;하윤수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권6호
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    • pp.527-534
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    • 2016
  • 무궤도 이동랙은 물류센터에서 보관공간효율화를 위해 이용되고 있으며, 궤도가 없이 움직일 수 있는 특징으로 인하여 종래 물류센터에서 레일을 추가하는 등의 바닥공사 없이 용이하게 설치할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 그러나 본 이동랙은 왼쪽과 오른쪽 구동부가 별도로 설치되어 있어 독립적으로 동기화 제어를 해야 하는 어려움이 있다. 특히, 화물의 불균형성이 제어 성능에 크게 영향을 미치므로, 강인한 제어기를 기반으로 한 동기화제어가 필요하다. 본 연구에서는 파라미터 변동에 대하여 강인한 강인서보계를 구성하였으며, 내부 및 외부의 동기화제어를 위하여 반복제어기법을 이용한 동기화 제어알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 강인서보계 및 반복제어계의 유효성을 보였으며, 실험에서는 동기화제어기법을 통한 제어의 유효성을 고찰하였다.

H$\infty$ 제어를 이용한 가스 및 석유 탐사용 플랫폼의 동위치 제어 (Dynamic Positioning Control System for Gas & Oil Exploration Platforms Using H$\infty$ Control)

  • 유휘룡;노용우;박대진;구성자;박승수;김상봉
    • 한국가스학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.62-69
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    • 1999
  • 본 논문에서는 혼합감도문제를 이용하여 강인한 서보계를 구성함으로서 동위치 제어 시스템의 제어계를 설계하는 방법을 제안하였고, LQG를 이용한 다변수 디지털 서보 제어기 및 H$\infty$ 최적 제어기와의 비교실험을 통하여 제안된 제어기의 유용성을 입증하였다.

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직류전동기에서 저주파 부하외란에 강인한 선형 모델추종제어기 설계 (Design of Linear Model Following Controller to Reject Low Frequency Load Disturbance in DC Motor)

  • 윤경섭;이치환;권우현
    • 전자공학회논문지T
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    • 제35T권1호
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    • pp.82-89
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    • 1998
  • PI제어기는 서보시스템에 널리 사용되어 왔다. 그러나 PI제어기로 설계된 시스템응답은 부하변동과 같은 외란이나 시스템 변수의 변화에 대하여 원하는 시간응답을 보존할 수가 없다. 따라서 시간응답 특성의 견실성을 확보하면서, 구현상의 어려움을 해결하기 위하여 선형요소만으로 구성되는 선형 모델추종제어(LMFC: linear model following control) 방법이 있다. 이 방법은 기준모델의 출력을 플랜트가 추종하도록 제어하는 것으로, 플랜트의 구조적 섭동에 무관한 시간응답 특성을 얻을 수 있으나 부하토크에 대한 응답속도가 느린 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 모델추종제어기에 강인성향상기를 보조모델을 사용하여 도입함으로써 지주파 부하토크에 대한 응답속도를 향상시켰다. 제안된 제어기(RMFC: LMFC with robust enhancer)는 저주파 부하토크에 대하여 LMFC보다 강인한 특성을 보였으며 시뮬레이션 및 TMS320C30 DSP 시스템에 의한 실험으로 검증하였다.

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LMI 이론에 의한 삼관성 시스템의 진동억제 (Vibration Suppression Control of 3-mass Inertia System by using LMI Theory)

  • 최연욱
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.65-72
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    • 2001
  • 일반적으로 관성시스템의 제어 문제는 결국, 시스템 자체에서 발생하는 진동을 최대한 억제하면서 빠른 시간에 출력이 기준입력을 추종하는데 있다. 이 경우 문제로 되는 것은 시스템의 모델링 과정에서 발생하는 플랜트의 불확실성과 parameter 변동이다. 여기서는 일반적인 강인한 제어기 설계 이론의 하나인 H$_{*}$ 이론이 가지는 단점인 제어기의 보수성을 극복하면서, 동시에 출력의 과도응답특성을 개선하기 위한 방법으로 H$_2$이론을 병용하고 이를 LMI 이론으로 해석하였다. 이 과정에서 3 관성시스템에 LMI 이론을 적용하기 위한 일반화플랜트의 모형을 제시하고 이것의 유효성을, 모델의 불화실성과 parameter변동을 동시에 고려한 simulation을 통하여 확인하였다.

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퍼지 PI 제어기를 사용한 BLDC 제어 응답특성 (The Characteristic of Control Response of BLDC using a Fuzzy PI Controller)

  • 윤용호;김재문;김덕헌;원충연
    • 전기학회논문지
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    • 제60권10호
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    • pp.1978-1983
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    • 2011
  • BLDC motor is used in a wide variety of industrial and servo applications. Its features and advantages mainly consist in high value of torque/inertia ratio, high efficiency with speed range and high dynamic performance. This paper deals with the speed control of a trapezoidal type brushless DC motor using Fuzzy PI controller. The conventional PI controller has been widely used in industrial applications. If we select a optimal PI control gain, the PI controller shows very good control performance. But it is very difficult to find the optimal PI control gain. Fuzzy control does not need any model of plant and is basically adaptive and gives robust performance for plant parameter variation. Therefore the combinations of conventional PI controller and fuzzy controller seem to be very effective. This paper deals with PI controller with 4-rule based fuzzy controller. The proposed fuzzy PI controller increases the control performance of the conventional PI controller. Simulation and experimental results show that fuzzy PI controller has a good robustness regarding the improper tuned PI controller.

고속전자밸브를 사용한 유압시스템의 안정성 해석에 관한 연구 (A Study on Stability Analysis of Hydraulic System Using High Speed On-Off Valves)

  • 유태재
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.412-420
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    • 2003
  • This study describes the merits of PWM control of hydraulic system using high speed on-off valves. Generally, Electro-hydraulic valves can be classified into two classification: valves which are controlled by analog signal and which are controlled by digital. The former includes hydraulic servo valves and proportional valves which require A/D converters as interface to digital computer and too costly and sensitive to oil contamination because of complexity in structures. The latter includes high speed on-off valves which do not require A/D converters because they are normally operated in a pulse width modulation(PWM) method, and are low in price and robust to oil contamination because of their simple structures. The objectives of this study is to analyze the limit cycle which regularly appear in the position control system using 2/2way high speed on-off valves and to give a criterion for the stability of this system. The nonlinear characteristics of PWM and cylinder friction of this system are described by harmonic linearization and the effects of parameter variations to the system stability are simulated.

능동적 조명을 이용한 실시간 복합 얼굴 검출 (Real-Time Multiple Face Detection Using Active illumination)

  • 한준희;심재창;설증보;나상동;배철수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.155-160
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    • 2003
  • 본 논문에서는 동공 검출을 이용한 얼굴 검출 방법을 제안하고자 한다. 동공검출기는 눈의 역반사 특성을 이용한 능동적 조명을 사용하여 검출을 용이하도록 하였고. 제안된 방법의 검출 범위는 소형컴퓨터나 무인정보 단말기 등의 활용에 적합하도록 하였다. 동공 후보 영역을 계산하여 검출한 후, 학습 규칙을 사용하여 얼굴에 대응하는 두 개의 지점을 선택하도록 하였다. 얼굴 검출 성능을 증명하기 위하여, 얼굴의 최대 돌출 부위를 지정 할 수 있는 이중 모드의 얼굴 추적 장치를 개발하였다. 추정치와 복합 얼굴 검출기의 측정치를 결합하여 특징 관계를 추적함으로 처리의 안정성을 높였으며 또한, 실시간으로 서보의 제어 장치를 원격 조정하여 항상 카메라가 이미지의 중앙을 추적하도록 함으로서 얼굴의 위치를 추정할 수 있도록 하였다.

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