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NTIS 바로가기전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.66 no.5, 2017년, pp.819 - 832
이경태 (Dept. of Electrical Engineering, Dong-A University) , 최호림 (Dept. of Electrical Engineering, Dong-A University)
We propose a new switching control scheme for a ball and beam system by utilizing two linearization methods. First, the Jacobian linearization is applied and state observer is developed afterward. Then, motivated [6], the approximate input-output linearization is carried out, and after that, the Jac...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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볼-빔 시스템이란? | 볼-빔 시스템(ball and beam system)은 모터의 제어를 통해 빔을 따라 움직이는 쇠공의 위치를 제어하는 시스템이다. 볼-빔 시스템은 비선형 성분이 포함된 대표적인 불안정한 시스템으로써 로봇의 균형 문제, 2 자유도 구륜 이동 로봇 등과 같이 자세 제어가 필요한 시스템과, 우주 항공 분야에서 로켓과 같은 비행체의 위치 제어가 필요한 시스템과 관련해서 안정화가 필요한 다양한 분야에서 응용이 가능하다[10]. | |
볼-빔 시스템에 적절한 상태 관측기를 설계하고 제어기에 접목할 필요가 있는 이유는? | 한편, [9]에서는 볼-빔 시스템에 자코비안 및 입-출력 궤환 선형화 기법을 통해 상태궤환 제어기를 설계하고 스위칭 제어 기법을 적용하여 성능을 더욱 개선시켰다. 하지만, [9]에서는 전체 시스템 상태의 측정이 가능함을 가정하여 실제로는 쇠공과 모터의 속도를 측정하지 않고 적분기를 사용하여 근사화하는 방법으로 접근하여 시스템 분석의 측면에서 다소 부족한 부분이 있었다. 그러기에 실제로 이러한 속도를 추정할 필요가 있고 이를 위해 적절한 상태 관측기를 설계하고 제어기에 접목시킬 필요가 있다. | |
볼-빔 시스템은 어디에 활용 가능한가? | 볼-빔 시스템(ball and beam system)은 모터의 제어를 통해 빔을 따라 움직이는 쇠공의 위치를 제어하는 시스템이다. 볼-빔 시스템은 비선형 성분이 포함된 대표적인 불안정한 시스템으로써 로봇의 균형 문제, 2 자유도 구륜 이동 로봇 등과 같이 자세 제어가 필요한 시스템과, 우주 항공 분야에서 로켓과 같은 비행체의 위치 제어가 필요한 시스템과 관련해서 안정화가 필요한 다양한 분야에서 응용이 가능하다[10]. 볼-빔 시스템은 비선형적인 특성을 포함하고 있기 때문에 제어하기 까다로워 정밀한 제어가 필요한 시스템이다. |
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