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Support Vector Regression을 이용한 서보 시스템의 기계적 상수 추정
Mechanical Parameter Identification of Servo Systems using Robust Support Vector Regression 원문보기

전력전자학회 논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics, v.10 no.5, 2005년, pp.468 - 480  

조경래 (영남대 전기공학과) ,  석줄기 (영남대 전기공학과)

초록
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서보 시스템의 전체 제어 성능은 기계적 상수의 변화와 부하 토크의 영향을 크게 받는다. 그러므로 서보 시스템의 성능을 향상시키기 위해서는 기계적 상수와 부하 토크를 정확히 알 필요가 있다. 본 논문에서는 Support Vector Regression(SVR)을 이용한 기계적 상수와 부하 토크 추정 알고리즘을 제안한다. 실험 결과는 제안된 SVR 알고리즘이 서보 시스템의 기계적 상수와 부하 토크를 정확하게 추정하고 있음을 보여준다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The overall performance of AC servo system is greatly affected the uncertainties of unpredictable mechanical parameter variations and external load disturbances. To overcome this problem, it is necessary to know different parameters and load disturbances subjected to position/speed control. This pap...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 처음에는 관성과 부하 토크의 정보를 알수 없으므로 전동기가 정확하게 속도 지령 을 추종하기 어렵다. 이 테스트의 목적은 정확하게 속도 지령을 추종하는 것이 아니라 대칭적인 속도 형태 만 나타나게 하여 정확한 관성을 추정하고 초기 부하 토크를 구하는데 있다. 정확한 관성이 추정되고 초기 부하 토크를 알 수 있다면, 이를 이용하여 정확한 속 도 제어기 이득설정과 마찰 토크 모델 및 SVR 부하 토크 추정기 구성이 가능하기 때문에 운전 상황에서 위치/속도 추종에 대한 높은 정밀도와 빠른 응답특성 을 기대할 수 있다.

가설 설정

  • . 커넬 함수의 선택은 모델 구조와 연관지어 생각해야 한다. 본 논문에서는 관성모델과 부하 토크 추정기의 모델은 선형적인 특성을 가지므로 선형 커넬을 사용하였다.
  • 그림 15는 그림 14의 SVR 관성 모델을 이용하여 관성을 추정한 실험 결과를 보이고 있다. 이 실험에서 자체 관성의 20배에 해당하는 관성 부하가 전동기 죽에 직결되어 있으며, 초기에 속도 제어기의 이득을 자체 관성의 4배로 설정하였다. 속도 지령을 0[r/min]에 서 1000[r/min]으로 계단 변경하였을 때 위에서부터 속도 응답, 속도 응답을 확대한 파형, 전동기 토크 및 추정된 관성을 나타낸다.
  • 그림 9는 10배 의 전체 관성을 가지는 시스템에 대해 속도 지령을 0[r/min] 에서 1000[r/min] 으로 계단 변경했을 때 SVR 관성 모델의 추정 성능을 보여주고 있다. 정격 토크의 25%에 해당하는 부하 토크와 정격 속도에서 10%의 마찰 토크가 존재할 때 초기 제어기 이득은 입력된 관성이 오차가 있는 상황을 가정하여 전체 관성의 20%로 설정하였다. (a)에서 초기 부하 토크와 부정확한 관성 설정으로 인하여 계단 지령에 대한 속도 응답이 심 한 오버슈트/언더슈트를 유발하지만 그림 4와 같은 대칭적인 속도 지령을 인가하여 전동기 토크에서 부하 토크/마찰 토크를 제거하여 정확한 관성을 추정함으로써 오버슈트/언더슈트 없는 우수한 속도 응답 특성을 얻을 수 있다.
  • 훈련 데이터 {(為 妇, , (2两 啊)} U X X R가 주어져 있다고 가정한다. 여기서 N은 훈련 데이터의 개수, C는 입력 벡터, g는 출력 벡터, X는 입력 공간 氏”을 나타낸다.
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참고문헌 (20)

  1. M. Iwasaki et al., 'Robust Speed Control of IM with Torque Feedforward Control,' IEEE Trans. Ind. Electronics, Vol.40, No.6, pp.553-560, 1993 

  2. 이동희, 최철, 김철우, '이중 속도 제어 구조에 의한 서보 제어기의 비선형 마찰 토크 보상,' 전력전자학회 논문지, 612-619, 2004 

  3. Ichiro Awaya, Yoshiki Kato, Iwao Miyake, and Masami Ito, 'New Motion control with Inertia Identification Function using Disturbance Observer,' Proc. of IECON'92, Vol.1, pp.77-81, 1992 

  4. 이교범, 송중호, 최익, 유지윤, '확장 루엔버거 관측기를 이용한 전동기의 저속 성능 향상', 전력전자학회 논문지, pp.231-239, 2004 

  5. T. Fukuda and T. Shibata, 'Theory and Applications of Neural Networks for Industrial Control System', IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.39, pp.472-489, Dec., 1992 

  6. C. Huang, T. Chen, and C. Huang, 'Robust Control of Induction Motor with a Neural-Network Load Torque Estimator and a Neural-Network Identification', IEEE Trans. on Ind. Electronics, Vol.46, pp.990-998, Oct. 1999 

  7. T. Chen and T. Sheu, 'Model Reference Neural Network Controller for Induction Motor Speed Control', IEEE Trans. on Energy Conversion, vol,17, pp.157-163, June. 2002 

  8. C. Cortes and V. Vapnik, 'Support vector networks', M. Learning, 20:273-297, 1995 

  9. V. Vapnik, The Nature of Statistical Learning Theory., Springer, 1995 

  10. V. Vapnik, Statistical Learning Theory. New York:Wiley, 1998 

  11. B. Scholkopf et al,. 'Comparing support vector machines with Gaussian kernels to radial basis function classifier,' IEEE Trans. Signal Processing, VoI.45, pp.2758-2765, 1997 

  12. B. Boser, I. Guyon, and V. Vapnik, 'A training algorithm for optimal margin classifiers', presented at the 5th Annu. Workshop Comput. Learning Theory, 1992 

  13. H. Druker et al., 'Support Vector regression machines', In Neural Information Processing Systems. Cambridge, A:MIT Press, Vol.9, 1997 

  14. A. J. Smola and B. Scholkopf, 'A tutorial on support vector regression', Royal Holloway College, London, U.K,. Neuro COLT Tech. Rep. TR-1998-030, 1998.[1] ANSI C63.4-1992 

  15. 이교범, 유지윤, '방사형 기저 함수망 외란관측기를 이용한 서보시스템의 저속응답 성능개선', 전력전자학회 논문지, pp.467-477, 2004 

  16. B. Scholkopf and A. J. Smola, 'Learning with Kernels'., MIT Press, Cambridge, MA, 2002 

  17. B. Armstron-Helouvry, P. Dupont and C. Canudas de Wit, 'A servey of models, analysis tools and compensation methods for the control of machines with friction,' Automatica, Vol. 30, pp.1083-1138, 1994 

  18. Vladimir Cherkassky and Yunqian Ma, 'Practical selection of SVM parameters and noise estimation for SVM regression,' Neural Networks, Vol.17, pp.113-126, 2004 

  19. R. J. Vanderbei. 'LOQO: An interior point code for quadratic programming',. TRSOR-94-15, Statistics and Operations Research, Princeton Univ., NJ, 1994 

  20. 설승기 '전기기기제어론', 브레인 코리아, 2002, 8 

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