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        • SCOPUSKCI등재

          Adaptive fuzzy sliding mode control

          유병국,정사철,함운철,Yoo,,Byung-Kook,Jeoung,,Sa-Cheul,Ham,,Woon-Chul 제어·로봇·시스템학회 1996 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.2 No.4

          본 논문에서는 퍼지추정기와 슬라이딩 모드제어이론이 고려되었다. 비선형시스템에 대한 슬라이딩 모드 제어기 설계 시에 그 시스템의 비선형함수를 추정하기 위하여 퍼지논리시스템이 사용되는 두가지의 적응처지슬라이딩 모드제어방식을 제안한다. 첫번째 방식에서는 비선형시스템, x/sup (n)/=f(x under bar, t) + b(x under bar, t)u 의 알지 못하는 함수 f를 추정하기 위하여 하나의 퍼지논리시스템이 사용되어진다. 두번째 방식에서는 비선형시스템의 f와 b에 대한 추정기로서의 두개의 퍼지논리시스템이 각각 사용되어진다. 각각의 방식에 대하여 제어시스템의 안정도를 보장하도록 하는 적응법칙을 설계하며 퍼지추정기와 비선형함수와의 추정오차를 줄이기 위해 각각에 대한 강인한 제어법칙을 제안한다. 제안된 네 가지의 제어법칙에 대한 안정성을 증명하고 컴퓨터시뮬레이션에서 역진자시스템에 적용하여 그에 대한 타당성과 각각의 비교를 보인다.

        • SCOPUSKCI등재

          Robust control design applicable to general flexible joint manipulators

          김동환,,예화,Kim,,Dong-Hwan,Chen,,Ye-Hwa 제어·로봇·시스템학회 1998 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.4 No.1

          불확실한 변수와 비선형성을 가지는 유연조인트 로봇의 견실제어 방안을 제시한다. 그리고 본 시스템에서 불확실구조는 일치성을 유지하지 않는 불일치성 불확실 시스템이다. 제어기는 리아노프의 방안에 근거를 두고있다. 견실제어는 연산토크법을 사용하고 삽입제어기법을 통하여 좌표변환을 통해 구성된다. 제어기 설계과정은 우선 연산토크방법에 의해 시스템 동역학에서 정격부분을 선형으로 2개의 부분시스템으로 구성한다. 이후 좌표변환을 이용하여 각 부분시스템에 제어기를 구축한다. 이 방안을 통하여 관성 행렬이 알려진 값인 경우 이 행렬의 상위한계 조건없이 제어기를 설계할 수 있다. 따라서 임의의 형태의 로봇에도 적용 가능한 제어알고리즘이 된다. 설계된 견실제어는 변환된 시스템이나 원시스템 모두 실용적 안정성을 보장한다. 이 변환은 단지 불확실변수의 최대 한계값의 정보만을 요구한다.

        • 시스템 식별에 대한 소개와 기초이론 맛보기

          고상호,Go,,Sang-Ho 제어로봇시스템학회 2012 제어로봇시스템학회지 Vol.18 No.2

          "시스템 식별(system identification)"이란 신호처리(signal processing)의 한 분야로서, 제어분야에서는, 제어시스템 설계 시 요구되는 제어대상 플랜트(plant)의 수학적 모델을 실제 시스템의 입력과 출력데이터를 활용하여 얻기 위한 필요한 체계적인 절차들을 제공해준다. 본 기법은 물리적 또는 화학적 기초원리(first principles)로부터 시스템 모델을 얻기가 어렵거나 매우 복잡한 경우에 주로 쓰이고 있으며, 이때 따라 산업현장에서도 점차 그 역할이 중요해지고 있다. 제어의 다른 분야와 유사하게 이 분야 또한 매우 수학적이어서 제어로봇시스템 학회지의 이번 호부터 총 4회에 걸쳐서 이 분야의 가장 근본적이며 실제적인 이론과 적용방법 들을 간단한 예제와 함께 다룰 계획이다. 첫 번째 순서로서 이번 호에서는 시스템 식별분야에 대한 빠른 이해를 위해 단순한 정적 그리고 동적인 시스템 예제에 대하여 최소자승법(least squares method)을 통한 시스템 파라미터 추정기법을 설명하며, 시스템 식별기법의 종류 그리고 시스템 식별 수행 시 반드시 거쳐야 단계와 절차를 소개한다.

        • 스마트폰을 이용한 원격 집안 제어 및 감시 시스템

          권진근(Jin Geun Kwon), 박헌(Heon Park), 임동민(Dong Min Lim), 한석봉(Seok Bung Han) 제어로봇시스템학회 2010 제어로봇시스템학회 합동학술대회 논문집 Vol.2010 No.6

          본 논문에서는 스마트폰을 이용한 효율적인 원격 제어 시스템을 제안한다. 이 시스템은 데이터 통신을 통해 서버에 전달된 실내상태 및 영상을 스마트폰 어플리케이션으로 확인하여 가정기기를 제어하고 집 내부의 상황을 감시할 수 있다. 구현된 전체 시스템은 홈 서버, 태양광 패널을 통한 친환경 전력 생산, 정원등 야간 자동점등, 스마트폰, 터치스크린, 리모컨, RFID 현관출입시스템, ARS제어시스템, 모션디텍터 알고리즘을 통한 침입자 관리, 애완동물 관리 시스템 긴급 상황을 위한 SMS 알림 시스템, 집 구조물로 구성되어 있으며 기존의 원격 제어 시스템보다 향상된 기능을 확인하였다.

        • 착용식 로봇 제어를 위한 Impedance Control의 시뮬레이션 및 실험적 고찰

          구남국,권정한,차주환,이규열 제어로봇시스템학회 2010 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.2010 No.5

          조선 생산 공정의 작업자는 오랜 시간 팔을 뻗고 위 보기 작업(overhead operation)을 수행하고 있으며, 이는 근 골격계 질환을 발생시킬 수 있다. 이를 예방하고자, 본 논문에서는 위 보기 작업 지원을 위한 착용식 로봇의 impedance control 시뮬레이션 및 하드웨어 실험을 수행하였다. 착용식 로봇은 총 6 개의 회전 관절(어깨 2 자유도, 팔꿈치 1 자유도, 손목 3 자유도)로 구성되며, 작업자가 착용식 로봇에 가하는 힘을 end-effector에서 계측하고, 이를 제어에 사용하였다. 운동방정식은 뉴턴역학을 기반으로 한 relative coordinate formulation 을 이용하여 구성하였으며, 각 관절에 설치되어 있는 motor의 관성력과 감쇠력을 모델링 하여 운동방정식에 반영하였다. 착용식 로봇에 작용하는 외력으로는 중력, 작업자와 로봇 사이의 접촉력, 그리고 각 관절에 작용하는 제어력을 고려하였다. 제어력은 로봇 암의 transient motion과 steady state motion을 제어할 수 있는 impedance control을 사용하여 구성하였으며, 수치적 시뮬레이션을 통하여 로봇 암의 transient motion을 제어할 수 있음을 확인하였다. 또한 3자유도 착용식 로봇(어깨 2 자유도, 팔꿈치 1 자유도)의 하드웨어를 제작하여 impedance control을 이용한 실제 제어 성능을 검증하였으며, 이를 통하여 조선 생산 공정 작업 지원을 위한 착용식 로봇에 impedance control을 적용할 수 있음을 확인하였다.

        • SCOPUSKCI등재

          Preview control and its application to robot force control

          용부중,Yong,,Boo-Joong 제어·로봇·시스템학회 1997 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.3 No.1

          로보트 매니퓰레이터가 일정한 접촉 힘을 유지하며 공작물의 표면을 따라가게 하는 작업은 많은 자동화 생산공정에서 유용하게 이용될 수 있다. 일반적인 위치제어용 산업용 로보트를 이러한 공정에 사용하기 위해서는 접촉힘이 계측되어 로보트의 제어에 이용되어야만 한다. 이 연구는 accommodation force control 방식으로 산업용 로보트를 제어하여 edge-following에 응용하도록하며, 접촉 힘의 계측에는 wrist force sensor를 사용한다. 이 시스템의 궤도추적속도와 force regulation 등이 예견제어에 의해 향상될 수 있다. 예견제어에 의해 설계된 전체 제어 시스템은 feedback 제어기와 feedforward 예견제어기로 구성된다. 여기서, 시스템의 안정성은 feedback 제어기에 의해서 결정되며, 예견제어기는 시스템에 미치는 외란을 통제하는 것을 주 기능으로 한다. 일반적으로 선형제어 방식을 채택한 경우와 예견제어를 이용한 edge-following을 실험을 통해 비교함으로써, 예견제어의 효용성을 확인한다.

        • 사전규정 오차 구속제어를 이용한 강인제어기 설계

          한성익 제어로봇시스템학회 2016 제어로봇시스템학회지 Vol.22 No.2

          본 기술 특집호에서는 최근에 강인제어 분야에서 많이 주목받고 있는 사전규정 오차 구속제어기법들에 대해 기본적인 개념과 각 구속제어 기법들이 특징들을 소개한다. 기존의 제어기법들은 안정도 및 일정한 출력성능은 보장하지만 선정된 제어기게인 값에 따라 추종성능이 민감하게 변하며 안전을 위한 제약이 없는데 반해 이러한 구속제어는 최소한의 게인 선정으로 오버슈트, 정상오차 등에 대해 사전에 규정한 성능범위를 만족하도록 강제로 구속시켜 출력성능 및 안정성이 동시에 보장되도록 한다. 이러한 구속제어는 오버슈트에 크게 영향을 받는 정밀기기 위치제어, 힘 제어에서 안전성을 확보해주며 외란이나 시스템 불확실성에 매우 강인한 특성을 갖는다. 가정 먼저 연구된 구속제어는 funnel 제어로서 시스템의 동적 모델을 포함하지 않는 비모델 기준 제어기법이다. 추종오차의 초기값이 오차에 대한 사전 구속함수로 구성된 funnel(깔데기) 안에 있으면 항상 사전에 규정된 오차범위 내에 머물도록 funnel 제어기가 작동하며 PD 제어와 구조가 유사하다. 다음으로 tanh 함수와 추종오차 변환을 결합한 방법으로서 전통적인 순환적(recursive) 제어방법인 backstepping 제어와 결합하는 방법이다. 최종적으로 좀더 단순한 오차변환을 통해 오차에 대한 switching을 이용한 기법은 제어기 구조를 단순하게 만들고 기존의 제어기와 편리하게 결합할 수 있다. 이러한 구속제어 기법들은 또한 미지의 시스템에 특성에 대해 관측기나 지능제어를 이용한 근사함수를 요구하지 않는다. 본 특집호에서는 최근까지 연구된 구속제어에 대한 간단한 이론과 적용 결과들을 제시하기로 한다.

        • 자율주행 자동차의 전기적 파워 조향 시스템을 위한 제어 기법의 개관

          손영섭,김원희,정정주 제어로봇시스템학회 2015 제어로봇시스템학회지 Vol.21 No.1

          운전자에게 편의성을 제공하는 차량의 주행관련 Advanced driver assist system (ADAS)에는 차량의 종방향과 횡방향 운동에 대한 제어기가 요구된다. 횡방향 제어를 위해서는 조향 시스템의 조향각 제어가 요구되는데 최근 구조적으로 간단하고 연비향상, 차량의 중량 감소, 빠른 응답성을 가지고 있는 전기적 파워 조향 (Electric power steering, EPS) 시스템이 자동차 산업에서 널리 사용되고 있다. 차량의 주행관련 ADAS를 사용하여 자율 주행 시 EPS 시스템은 상위 제어기에서 계산된 필요한 조향각을 추종 할 수 있도록 조향 핸들의 각 제어를 해야 한다. 그러나 일반적인 EPS 시스템은 운전자가 조향 핸들에게 인가된 토크를 보조해 줄 수 있는 토크를 출력해 준다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하는 방법들을 설명한다. 먼저 EPS 시스템의 기본 기능에 대해서 설명을 하고, 자율 추행 차량을 위한 조향 핸들의 각 제어를 위한 proportional-integral 제어, 슬라이딩 모드 제어(Sliding mode control), 관측기 기반 비선형 댐핑 제어(Observer based nonlinear damping control) 등과 같은 다양한 기법의 제어 알고리즘들에 대한 방법들이 고찰되었다.

        • 개인용 탑승시스템 제어를 위한 스마트폰 인터페이스 설계

          김연균,김동헌 제어로봇시스템학회 2016 제어로봇시스템학회지 Vol.22 No.1

          본 기술 특집호에서는 개인용 탑승시스템(PMS, Personal Mobility System) 혹은 이동로봇을 무선 원격 제어할 때 사용할 수 있는 인터페이스(지자기센서 기반형, 조그셔틀형)들을 소개하고, 사용자 편리성 제어 기반으로 인터페이스 방식을 분석한다. 지자기센서 기반의 절대방향 제어는 자기북극을 기준으로 한 지자기센서의 측정값인 방향각을 이용하여 스마트폰의 방향각에 탑승시스템의 방향각을 같도록 탑승시스템을 제어하는 것이다. 탑승시스템에 서있는 탑승자가 스마트폰을 이용하여 탑승시스템이 원하는 방향으로 이동하기 위하여 제어할 때에는 스마트폰의 화면에 표시되어진 시작 버튼에 손가락을 놓고, 원하는 방향으로 스마트폰을 좌 · 우로 회전시키면 탑승시스템은 그 방향으로 회전을 하며 주행한다. 터치기반의 조그셔틀 인터페이스를 이용하여 원하는 방향으로 이동하기 위해서는 탑승시스템에 서있는 사용자가 스마트폰의 화면에 표시되어진 조그셔틀 스위치에 손가락을 놓고, 원하는 방향대로 손가락을 움직이면 스마트폰은 블루투스 무선통신을 통하여 탑승시스템을 주행 할 수 있다.

        • 지하환경탐사를 위한 무인주행로봇 및 원격조종시스템 개발

          허성식,이웅희,심현철,박종범,노종호 제어로봇시스템학회 2011 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 Vol.2011 No.5

          The workspace of underground coal mine has extremely harsh environments which have high temperature and humidity, lots of coal dust in the air, hazards of collapse, falling object, and explosion by gas. Therefore, an unmanned ground vehicle and a remote control system that can explore the subterranean environment are developed to avoid hazards to human. In this paper, we show the overall system of the vehicle that we developed. A hydraulic system of the vehicle is designed to tilt its two tracks in order to drive stably in bumpy mine gallery. The vehicle is equipped with heterogeneous sensors including laser scanners, infrared cameras and an AHRS so that the vehicle can estimate its pose by implemented localization algorithm fuses these sensor data. Measured data by the sensors on the vehicle is transmitted to the remote control system so that the operator can perceive the environment and can control the vehicle easily through the synthetic 3D graphics composed of two elevation maps.

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