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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이강웅
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수0
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2018
2013
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본 논문에서는 파라미터 불확실성을 가지는 로봇 매니퓰레이터 제어를 위한 동적 보상기를 포함하는 영상기반 출력궤환 강인제어기를 제안하였다. 로봇 관절이 추종하는 위치, 속도 궤적은 영상 정보의 특징점 속도와 로봇 관절 속도의 변화 관계를 나타내는 자코비안을 이용해 생성한다. 정상상태 오차 개선을 위한 적분기 추가로 인하여 저하되는 과도응답 특성을 개선하기 위해 동적 보상기를 포함하는 영상기반 강인제어기가 제안 되었다. 동적 보상기를 이용한 제어기는 로봇 동역학 불확실성에도 점근적 안정을 만족하면서 과도응답 특성을 개선한다.
상태궤환 강인제어에 필요한 관절의 속도 상태변수 측정 시 발생할 수 있는 잡음에 대한 문제점 개선을 위해 속도 상태변수를 추정하는 고이득 관측기를 도입하였다. 동적 보상기와 고이득 관측기를 포함하는 영상기반 출력궤환 강인제어기를 설계하였고 전체 제어시스템의 안정도는 Lyapunov 안정도 판별법으로 입증하였다.
제어기의 성능 검증을 위해 5-링크 2 자유도의 로봇 매니퓰레이터를 대상으로 모의 실험과 실험을 수행하였다. 실험결과 로봇 관절의 오버슈트와 정착시간을 감소시키고, 빠른 시간 안에 속도 변수를 추정하며 제안한 제어기가 과도응답 특성과 불확실성에 강인한 것을 입증하였다.
상태궤환 강인제어에 필요한 관절의 속도 상태변수 측정 시 발생할 수 있는 잡음에 대한 문제점 개선을 위해 속도 상태변수를 추정하는 고이득 관측기를 도입하였다. 동적 보상기와 고이득 관측기를 포함하는 영상기반 출력궤환 강인제어기를 설계하였고 전체 제어시스템의 안정도는 Lyapunov 안정도 판별법으로 입증하였다.
제어기의 성능 검증을 위해 5-링크 2 자유도의 로봇 매니퓰레이터를 대상으로 모의 실험과 실험을 수행하였다. 실험결과 로봇 관절의 오버슈트와 정착시간을 감소시키고, 빠른 시간 안에 속도 변수를 추정하며 제안한 제어기가 과도응답 특성과 불확실성에 강인한 것을 입증하였다.
목차
제 1 장 서 론 1제 2 장 동역학 방정식 62.1 개 요 62.2 동역학 방정식 72.3 동역학 방정식의 성질 8제 3 장 영상 시스템 모델링 103.1 개 요 103.2 영상 시스템 환경 103.3 좌표변환 123.4 원근 투영법 143.5 자코비안 153.6 로봇 매니퓰레이터의 궤적 20제 4 장 영상 기반 강인제어기 설계 224.1 개 요 224.2 동적 보상기를 이용한 영상기반 강인제어기 224.3 고이득 관측기를 이용한 출력궤환 강인제어기 34제 5 장 모의 실험 405.1 개 요 405.2 모의 실험 환경 405.3 적분기를 포함한 출력궤환 강인제어기와 비교 실험 465.4 동적 보상기를 이용한 상태궤환 강인제어기와 비교 실험 545.5 동적 보상기와 고이득 관측기 이득에 따른 특성 실험 60제 6 장 실 험 706.1 개 요 706.2 모의 실험 환경 706.3 적분기를 포함한 출력궤환 강인제어기와 비교 실험 726.4 동적 보상기를 이용한 상태궤환 강인제어기와 비교 실험 786.5 고이득 관측기 설계 이득 변화에 따른 특성 실험 84제 7 장 결 론 90참 고 문 헌 92SUMMARY 95
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