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문제 정의
- 이 절에서는 IST<"의 개념을 토대로 하여 언로 딩 작업 시 발생하는 진동을 억제할 수 있는 새로운 기법을 제안한다.
- 이와 같은 특징으로 미루어 볼 때, 이 두 제어기법은 정확한 모 델 식과 파라미터를 구하기 어려운 비선형 시스템인 핸들러의 제어에 적합할 것으로 고려된다. 그러므로, 본 연구에서는 TDC 와, 1ST 의 개념에 기초하여 새로이 제안한 무지령 입력 다듬기 기법(Commandless Input Shaping Technique : Command-less 1ST)을 각각 핸들러의 높이 맞추기 작업과 언 로딩 작업에 적용하여 붐 끝단에서 발생되는 잔류 진동의 양을 감소시키고자 하였다.
- 다음으로 유압 실린더에 일반적으로 존재하는 유압의 압축성이 이 진동에 주는 영향을 고려하여 보자. 만약 유압의 압축성의 영향에 의해 붐 실린더의 피스톤에 진동이 발생했다면, 이 진동은 붐의 회전각 Q에도 그대로 반영되어야 할 것이다.
- 따라서, 본 연구에서는 언 로딩과 같은 유형의 외란에 의한 진동을 제거하기 위하여 1ST 와 같이 임펄스 응답에 기초한 새로운 진동 제어 기법 Commandless 1ST 를 다음과 같이 제안하고자 한다. Fig.
- 높이 맞추기 작업의 경우와는 달리, 이 경우에는 진동 제어를 위해 붐의 유압 구동기를 사용할 수 있다. 본 연구에서는 언로딩에 의해 발생하는 진동을 제거하기 위하여 1ST 의 개념에 기초하여 Commandless 1ST 를 새로이 제안하였다. Commandless
- 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 애당초 핸들러의 고유 진동수를 자극하지 않도록 붐을 구동한다는 데 착안하였다. 상술하면, 먼저 입력 궤적 자체를 핸들러의 고유 진동수를 자극하지 않도록 설계한 다음, 이 입력 궤적을 붐 이 잘 추종하도록 궤 환(feedback) 제어를 하였다.
- 본 장에서는 높이 맞추기 작업에 적용할 제어 기법인 TDC 의 설계를 위하여 핸들러의 모델을 구하고자 한다. 이를 위하여 먼저 핸들러를 강체 (Manipulator)와 유압 회로의 두 부분으로 나누어 각각 모델링한다.
- 4 는 부하 없이 붐을 최대 신장한 상태에서 (a) 와 같은 입력을 주었을 때 붐 끝단, 유압 실린더와 붐 1단에서 발생하는 진동을 측정한 실험 결과이다. 본 절에서는 이 실험 결과의 분석을 통해 붐 끝단의 진동 특성, 유압의 압축성이 진동에 미치는 영향의 정도와 붐의 유연성(flexibility)의 정도를 살펴보고자 한다.
가설 설정
- (1) 주어진 최종 시간에 원하는 각도에 도달해야 한다.
- 높이 맞추기 작업에서는 붐의 유압 구동기만 동작하므로, 붐의 유압회로만을 모델링하였다. 그리고,2.2 절의 결과로부터 유압의 압축성을 무시할 수 있다고 가정한다. 붐의 유압회로는 Fig.
- 본 연구의 대상이 되는 높이 맞추기 작업의 경우에는 텔레(tele motion), 포크, 선회 동작은 하지 않고, 붐 길이가 일정한 상태에서 붐 동작만을 행한다. 따라서, 모델링에 있어서 텔러), 포크, 스윙 부분은 고려하지 않았고, 붐의 길이 Z, 은 일정하다고 가정한다. 또한, 2.
- 따라서, 모델링에 있어서 텔러), 포크, 스윙 부분은 고려하지 않았고, 붐의 길이 Z, 은 일정하다고 가정한다. 또한, 2.2 절의 분석으로부터 붐의 유연성은 무시될 수 있으므로, 붐을 강체로 가정 하였다. Fig.
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