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이동형 차량용 무인사격시스템의 외란 제거 및 자세 제어
Disturbance Rejection and Attitude Control of the Unmanned Firing System of the Mobile Vehicle 원문보기

電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. SC, 시스템 및 제어, v.44 no.3 = no.315, 2007년, pp.64 - 69  

장유신 (삼성탈레스 기술개발팀) ,  계중읍 (국방기술품질원 기술기획단)

초록
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시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응되며, 이러한 시스템은 운용환경 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 제거해야 요구하는 위치 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 외란에 의한 로봇의 자세 제어는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학적 특성을 알아야 하며, 구현하기가 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하여 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 등에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 PMSM 모터 모델 시뮬링크 블록을 구성하여 외란 관측기 제어 알고리즘을 모터 실험 시스템에 적용함으로써 타당성을 검증하고 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Motion control of the system is a position control of motor. Motion control of an uncertain robot system is considered as one of the most important and fundamental research directions in the robotics. Some distinguished works using linear control, adaptive control, robust control strategies based on...

주제어

#이동형 차량   #무인사격시스템   #외란관측기   #외란제거   #자세제어  

참고문헌 (12)

  1. Peter Dorato, Linear Quadratic Control an Introduction, Pentice-Hall, 1995 

  2. Vadim I. Utkin, 'Variable Structure System with Sliding Mode,' IEEE Transaction on Automatic Control, Vol. AC-22, No. 2, pp. 212-222, April, 1977 

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  3. Kamal Youcef-Toumi, Osamu Ito, 'A Time delay Controller for System with Unknown Dynamics,' ASME Journal of DSMC, Vol. 112, pp. 133-142, March, 1990 

  4. Karl Johan Astrom, Adaptive Control, Prentice-Hall, 1989 

  5. Mineo Tsuji, Yousuke Umesaki, Ryo Nakayama and Katsuhiro Izumi, 'A Simplified MRAC based Sensorless Vector Control Method of Induction Motor,' PCC-Osaka 2002, pp. 1090-1095, 2002 

  6. K. Ohnishi, 'A new servo method in mechatronics,' Transactions on Japanese Society of Electrical Engineering, JSEE, Vol. 107-D, pp. 83-86, 1987 

  7. Hisao Kubota, Kouki Matsuse and Takayoshi Nakano, 'Field oriented induction motor drives without speed sensor based on adaptive flux observer and disturbance torque compensation,' IECON 91, pp. 1855-1860, 1991 

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    원문보기 상세보기

  11. Texas Instrument, TMS320R2811, TMS320F2812 Digital Signal Processors Data maunal (SPRS257B), February, 2005 

  12. Takaji Umeno, Yoichi Hori, 'Robust Speed Control DC Servomotors Using Modern Two Degrees-of-Freedom Controller Design,' IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 38, No. 5, pp. 363-368, October, 1991 

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