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NTIS 바로가기전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.66 no.1, 2017년, pp.72 - 81
이경태 (Dept. of Electrical Engineering, Dong-A University) , 정민길 (Dept. of Electrical Engineering, Dong-A University) , 최호림 (Dept. of Electrical Engineering, Dong-A University)
We propose a switching control scheme for the control of a ball and beam system. It was reported in [4] that a ball and beam system is a nonlinear system which has an ill-defined relative degree. So, the traditional control approaches have been mostly either Jacobian-based control or approximate inp...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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볼-빔 시스템은 무엇인가? | 볼-빔 시스템(ball and beam system)은 모터와 빔이 연결되어 모터의 입력전압을 통해 모터의 각을 조절하고 다시 빔의 각도를 조절시킴으로써 빔을 따라 움직이는 쇠공이 목표로 하는 곳의 위치로 가도록 하는 시스템이다. 볼-빔 시스템은 그 자체에 비선형적인 특성을 가지고 있기 때문에 제어하기 복잡할 뿐만 아니라 약간의 외부요인으로도 쇠공의 위치가 다채롭게 변하기 때문에 매우 정밀한 제어가 필요한 시스템이다. | |
비선형 시스템이 해석하기 어려운 이유는 무엇인가? | 일반적으로 비선형 미분방정식에 대한 해를 구하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라, 해의 존재성이나 안정성 등을 분석하는 것도 매우 어렵다. 따라서 비선형 시스템은 선형시스템과는 달리 해석하기가 쉽지 않고, 이 시스템에 대한 제어기를 직접 설계하는 과정도 상당히 까다롭고 어려운 문제이다. | |
자코비안 선형화 기법을 적용한 제어기의 특징은 무엇인가? | 관찰 1: 자코비안 선형화 기법을 적용한 제어기는 식 (7)을보면 분모에 상태변수가 없어 모든 상태에 대해서 특이점이 없기 때문에 로컬 영역에서는 그 성능이 안정하다는 것이 증명되어 있으므로 실험 결과를 관찰하면 자코비안 선형화를 기반한 제어기는 모든 영역에서 작동되어 약간의 오버슈트가 발생하였고, 정상상태 응답이 느린 것을 볼 수 있으며, 모터의 입력전압은 작다는 것을 확인할 수 있다. |
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H.-S. Jang, J.-I. Bae, and K.-S. Lee, "Nonlinear charicteristic analysis for ball-beam system using sliding mode control based-on state observer," Proc. KIEE Summer Conference, Yongpyeong, Korea, pp.1279-1280, July, 2012.
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