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기어의 백래쉬 보상을 위한 퍼지 보상기 설계
Design of Fuzzy Compensator for Compensate Backlash in Gear 원문보기

전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. D / D, 시스템 및 제어부문, v.53 no.12, 2004년, pp.799 - 803  

김남훈 (인하대학교 전기공학과) ,  허욱열 (인하대학교 전기공학과) ,  김진걸 (인하대학교 전기공학과) ,  김병륜 (인하대학교 전기공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In rotating systems, backlash impose limitations on the quality of control. System with gear is an example where this is a well-known limitation. In order to increase the controller performance, we design a fuzzy system to compensate the backlash effect. We prove that under certain conditions the fu...

주제어

#Fuzzy   #Backlash   #Motor   #Gear   #Compensator  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • PD 제어기만 가지고는 백래쉬 현상을 보상시킬 수 없다. 그렇기 때문에 본 논문에서는 백래쉬 현상을 보상하기 위한 퍼지 제어기를 제안하고 있다. PD 제어기와 퍼지 보상기를 결합함으로써 계단입력에서는 PD 제어기만 사용했을 경우보다 최대오차가 1/4정도 감소시켰다.
  • 이때 전달된 토크가 2차축을 회전시키게 된다. 본 논문에서는 다른 비선형성을 무시하고 비선형 백래쉬에 대한 퍼지 로직 보상기를구성하고자 한다. 본 논문에서는 모터에 대한 동적 방정식은 표시하지 않았으며 논문[3]와 참고서적[4]을 참고하기 바란다.
  • 입력 파형과 거의 동일한 파형이 출력으로 나옴을 확인할 수 있다. 안정도 측면에 대해서 알아보기 위해 퍼지 보상기를 사용했을 경우와 사용하지 않았을 경우의 에러 위상선도를 확인해 보자. 그림 7(b)와 그림8(b)의 결과를 확인해 보면 제안된 퍼지 보상 기를 사용했을 경우에 오차의 변화량의 최대치는 퍼지 보상 기를 사용했을 때와 유사하다.

가설 설정

  • 1 인계 단 입력을 넣어줬다. 기어이가 서로 맞물려 있지 않은 상태에서 시작한다고 가정하였다. 기어가 맞물려 있지 않기 때문에 백래쉬 현상에 의해 지연이 일어날 것이라고 예상하였다.
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참고문헌 (8)

  1. G. Tao and P.V. Kokotovic, 'Adaptive control of plants with unknown ouput backlash,' IEEE Trans. Automat. Control, vol 40, no.2, pp.200-212, Feb. 1995 

    상세보기 crossref

  2. G. Tao and P.V. Kokotovic, 'Continuous-time adaptive control of systems with unknown backlash,' IEEE Trans. Automat. Control, vol 40, no.6, pp. 1083-1087, June 1995 

    상세보기 crossref

  3. S. De La Salle, M. A. Jansz and D. A. Light, 'Design fo a feedback control system for damping fo vehicle shuffle,' in EAEC European Automotive Congress, Barcelona, Spain, 1999 

  4. A. Lagerberg, 'A literature survey on control of automotive powertrains with backlash,' Control and Automation Laboratory, Department of Signal and Systems, Chalmers University of Technology, Technical report R013/2001, Dec. 2001 

  5. Zadeh, L. A., 'Fuzzy Sets,' Information and Control 8, pp.338-353, 1965 

    상세보기 crossref

  6. C. C. Lee, 'Fuzzy logic in control system: Fuzzy logic controller Part I,' IEEE Trans. Syst. Man, Cybern., vol. 20, pp.404-418, Apr. 1990 

    상세보기 crossref

  7. 김남훈, 허욱렬, 김진걸, '백래쉬가 있는 기어 시스템의 퍼지제어에 관한 연구', Information and control symposium 논문집, pp. 47-49, May 2004 

  8. Benjamin C. Kuo and Farid Golnaraghi, Automatic Control Systems, Wiley, 2003 

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