• 제목/요약/키워드: track-following control

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광디스크 드라이브를 위한 강인 제어기 설계 (Robust Servo System for Optical Disk Drive Systems)

  • 박범호;정정주;표현봉;박용우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.380-383
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    • 2003
  • This paper proposes a new and simple input prediction method for robust servo system. This servo system uses robust tracking control system based on both Coprime Factorization(CF) and Zero Phase Error Tracking control system. The CF control system can be designed simply and systematically. Moreover, this system has not only stability but also robustness and disturbance rejection ability The optical disk tracking servo system can detect only the tracking error. So the new and simple input prediction system proposed in this paper estimates the reference input signal from the tracking error. Numerical simulation results show that the proposed method is effective.

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비선형 타이어모델을 이용한 완전능동형 4WS 제어방법에 관한 연구 (A Study on the Full Active 4WS Control Method Using Nonlinear Tire Model)

  • 김형내;김석일;김동룡;김건상
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.76-85
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    • 1997
  • The understeer characteristics of four wheel steering system(4WS system) in a high speed region have a negative effect upon the yaw velocity, leading to a decrease in the handling ability of vehicle. As a result, even if the side slip angle of vehicle can be kept up a minimum, a driver must compensate a decrease in yaw velocity by increasing the steering wheel angle in order to track the desired vehicle path. In this study, to keep the side slip angle of vehicle at zero and achieve a suitable yaw velocity in vehicle motion, a full active 4WS system(FA 4WS system) with actively steerable front and rear wheels is presented based on a nonlinear vehicle model and a model following control of yaw velocity. And the analysis results show the fat that, besides the excellent stability of vehicle, the FA 4WS system is able to realize better handling performance of vehicle than the previous 4WS systems in the high speed region.

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자율운항선박의 항로추정성능 평가기법 개발에 관한 연구 (An Evaluation Technique for the Path-following Control Performance of Autonomous Surface Ships)

  • 김대정;이춘기;임정빈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.10-17
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    • 2023
  • 최근 자율운항선박 개발을 위한 연구가 국내외에서 추진 중에 있다. 자율운항선박 개발에서 핵심기술 중 하나는 항로추종인데, 항로추종은 선박의 안전성 확보에 중요하기 때문에 자율운항선박 설계 시 사전평가 해야 한다. 본 연구의 목적은 자율운항선박 설계 시 항로추정성능의 시각적 및 정량적 평가기법을 개발하기 위한 것이다. 이 평가기법은 전산유체역학 기반의 자유 항주 모델과 LOS(Line-of-Sight) 알고리즘을 연계하여 개발하였다. 평가기법 중, 시각적 평가는 항로추종 중인 선박에 의해 생성되는 파계를 전산유체역학 소프트웨어를 이용하여 가시화하여 평가하고, 정량적 평가는 목표 선수방위각과 추정 선수방위각 사이의 차이 값과 계획항로와 추종항로 사이의 거리 차이 값을 이용하여 평가하였다. 항로추종성능 평가 결과, 항로추종 중 변침지점 부근에서 항로이탈편차가 크게 발생함을 알았고, 또한 선박 주위 유동의 시각화를 통해 선박 주위 유체 현상을 쉽게 파악할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 평가기법은 자율운항선박 설계 시 항로추정성능 평가에 관한 시각적 및 정량적 평가에 기여할 것으로 기대된다.

신경회로망 PID 제어기를 이용한 이동로봇의 군집제어 (Formation Control of Mobile Robots using PID Controller with Neural Networks)

  • 김용백;박진현;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1811-1817
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    • 2014
  • 본 논문은 선도 로봇을 추종 로봇이 일정거리와 각도를 두고 추종하는 군집제어에서, 추종 로봇의 질량이 변할 경우, 신경회로망을 통해 보간된 이득을 갖는 PID제어기를 제안한다. 전체 제어시스템은 기구학 제어기와 동역학을 고려한 동적제어기로 구성하였다. 동적제어기는 가변 이득을 가지는 PID 제어기로 구성하여, 추종 로봇의 대표적 질량에 따라 적절한 PID 이득을 유전 알고리즘으로 구하였다. 유전 알고리즘으로 구한 데이터를 기초로 신경회로망을 학습하여 추종 로봇이 임의의 질량을 갖더라도 최적의 PID 이득을 선정할 수 있었다. 모의실험에서 추종 로봇의 질량이 임의의 값으로 변화하는 경우, 신경회로망을 통해 보간된 이득을 갖는 PID 제어기가 고정된 이득을 가지는 PID 제어기에 비해 군집제어에서 추종 성능을 향상시키는 것을 확인하였다.

다중 집광로봇의 수평대형유지를 위한 기초 알고리즘 연구 (Basic Control Algorithm for Parallel Formation of Multi-mining Robots)

  • 윤석민;여태경;홍섭;김상봉
    • Ocean and Polar Research
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    • 제36권4호
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    • pp.465-473
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    • 2014
  • This paper proposes a formation control method by which multi-mining robots maintain a specified formation and follow a path. To secure the path tracking performance, a pure-pursuit algorithm is considered for each individual robot, and to minimize the deviation from the reference path, speed reduction in the steering motion is added. For the formation, in which two robots are parallel in a lateral direction, the robots track the specified path at a constant distance. In this way, the Leader-Follower method is adopted and the following robot knows the position and heading angle of the leader robot. Through the experimental test using two ground vehicle models, the performance is verified.

무선통신기반 열차제어에 의한 무인운전기술에 대한 연구 (A Study on the Drive-less Operating Technology using Communication Based Train Control)

  • 정락교;김백현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.67-72
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기존의 궤도회로(Track Circuit)를 이용하는 FBS의 설비측면에서 단락감도 및 선로변 설비(지상설비)의 규모에 따른 유지보수의 증가 등의 문제점을 극복하고, 차량간 간격을 근접시키기 위한 열차제어 개념인 MBS의 구현에 따른 무인운전기술의 가능성을 검증하였다. MBS에 의한 열차 운전은 중앙국에서 열차의 위치를 실시간으로 알 수 있어 선행열차의 정보를 후속열차에 직접 전달할 수 있으므로 시격(Headway)단축이 가능해지고 그에 따라 수송수요 증대와 불필요한 가.감속을 방지할 수 있다. 이와 더불어 지상설비를 대폭적으로 감소시킬 수 있으며, 승객서비스 향상 및 승차감 향상 등의 이점을 제공한다.

동기 구동형 이동로봇의 자율주행을 위한 위치측정과 경로계획에 관한 연구 (A Study on the Localization Method for the Autonomous Navigation of Synchro Drive Mobile Robot)

  • 구자일;홍준표;이원석
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제43권1호
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    • pp.59-66
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    • 2006
  • 본 연구에서는 동기 구동형 이동 로봇의 제어를 위한 운동 방정식, 주어진 지도 내의 목표 지점으로의 최적 경로 생성과 경로 추적을 위한 경로 계획, 그리고 이동 로봇의 위치를 측정하기 위한 균등 군집 몬테카를로 위치 측정 기법을 제안하였다. 이동 로봇의 위치 측정 실험을 통해 총 73회 반복된 위치 측정에서 기존의 몬테카를로 위치 측정의 평균 수행 속도가 12.8ms로 측정된 반면, 균등 군집 관리 몬테카를로 위치 측정의 평균 수행 속도는 9.3ms로 측정되었다. 또한 기존의 몬테카를로 위치 측정 기법이 위치 측정에 실패하는 동일 환경에서 균등 군집 몬테카를로 기법은 올바른 일치 측정의 결과를 보임을 확인하였다.

ER 밸브 작동기를 이용한 하역시스템 모델의 슬라이딩모드 제어 (Sliding Mode Control of a Cargo System Model Using ER Valve-Actuators)

  • 최승복;김형석;정달도;성금길
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권11호
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    • pp.1982-1992
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    • 1999
  • This paper presents a novel concept of cargo handling system adapted for a sea port subjected to severe time-varying tide. The proposed system can perform loading or unloading by using a sort of hydraulic elevator associated with real-time position control. In order to achieve a proof-of-concept, a small-sized laboratory model of the cargo handling system is designed and built. The model consists of three principal components container palette transfer (CPT) car, platform with lifting columns, and cargo ship. The platform activated by electro-rheological (ER) valve-cylinders is actively controlled to track the position of the cargo ship subjected to be varied due to the time-varying tide and wave motion. Following the derivation of the dynamic model for the platform and cargo ship motions, an appropriate control scheme is formulated and implemented. The location of the CPT car is sensed by a set of photoelectric switches and controlled via sequence controller. On the other hand, a sliding mode controller (SMC) is adopted as the position controller for the platform. Both simulated and measured control results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed cargo system.

PZT를 이용한 초소형 광 픽업 엑츄에이터의 슬라이딩 모드 제어 (Sliding mode control of small form factor optical pick-up actuator using PZT)

  • Lee, Woo-Chul;Jung, Dong-Ha;Park, Tae-Wook;Park, No-Cheol;Yang, Hyun-Seok
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.424-429
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    • 2003
  • This paper proposes a swing-arm type dual-stage actuator, which consists of a PZT actuator for fine motion and a VCM(Voice Coil Motor) for coarse motion, for SFF ODD(Small Form Factor Optical Disk Drive), in order to achieve fast access speed and precise track following control. We focus our attention on the design and control of the PZT actuator, because there have been a lot of previous researches related to the VCM and dual-stage actuators. Due to the dual cantilever structure, the PZT actuator can generate precise translational tracking motion at its tip where optical pickup is attached at, and the effect of hysteric behavior of the PZT element is reduced. The dynamic model of the PZT actuator is derived by using the Hamilton's principle, and verified by comparing with the experimental frequency response. The sliding mode control is designed in order to be robust against modeling uncertainties. Simulations and experimental results confirm the effectiveness of the suggested control scheme.

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연마기 로봇의 강인제어를 위한 역진자의 선형화 모델을 통한 LQ제어 (LQ control by linear model of Inverted Pendulum for Robust Control of Robotic Vacuum Sweeping Machine)

  • 김수영;이재덕;진태석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.529-532
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    • 2012
  • 본 논문은 연마용 로봇의 외부에 대한 강건 제어를 위한 방법으로 로봇의 강인제어기법을 테스트하기 위한 방법으로 수평형 도립진자를 이용하여 제안한 기법을 선형화된 모델을 기반으로 제어하고자 한다. 수평형 도립진자를 이용한 복잡한 동특성 분석과 비선형 시스템의 수학적 모델링을 통해 수식화하였고, 선형화된 상태공간방정식을 이용하는 현대제어인 슬라이드 모드 제어를 도입하여 시스템 제어를 해보았다. 또한, 동역학의 파라미터를 설계하며 또한 알 수 없는 외란과 파라미터 변동을 추정하는 외란 관측기를 사용하여 더욱 제어 시스템에 강인성을 실험결과로 분석하였다.

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