초록 ▼

금년도 연구 개발의 목표는 파지기구의 해석 모델을 설정하고 이것을 이용 파지기구의 최적 제어법을 연구 simulation을 행하고 파지기구 및 압전소자를 구동하기 위한 구동장치를 설계 및 제작하여 실험하는 것이었다. 이런 목표하에서 올해는 파지기구의 해석모델을 설정하여 운동방정식을 확립하고 파지기구의 지선과 대상물 사이에 작용하는 접촉압과 파지기구 지선의 위치를 Feed Back신호로 하는 고전 제어 이론 및 현대 제어 이론을 이용하여 파지기구의 Hybrid 힘 / 위치 제어 이론의 확립에 중심을 두어 연구를 수행하였다. <

금년도 연구 개발의 목표는 파지기구의 해석 모델을 설정하고 이것을 이용 파지기구의 최적 제어법을 연구 simulation을 행하고 파지기구 및 압전소자를 구동하기 위한 구동장치를 설계 및 제작하여 실험하는 것이었다. 이런 목표하에서 올해는 파지기구의 해석모델을 설정하여 운동방정식을 확립하고 파지기구의 지선과 대상물 사이에 작용하는 접촉압과 파지기구 지선의 위치를 Feed Back신호로 하는 고전 제어 이론 및 현대 제어 이론을 이용하여 파지기구의 Hybrid 힘 / 위치 제어 이론의 확립에 중심을 두어 연구를 수행하였다.
이 연구를 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같이 된다.
1, 압전소자를 엑추웨이터로 하는 인공지에 대한 운동방정식을 유도 모드 급수 전개법을 적용한 후에 계를 샘플링 주기로 이산화하는 해법을 채용했다. 얻어진 수치계산결과와 실험결과는 유사한 경향을 표시하며, 본해석법의 타당성이 확인 가능했다.
2, 인공지를 한개의 보로 생각한 경우 대상물과의 접촉점이 자유단에 가까울수록 고유진동수는 높다. PID closed loop을 사용하여 제어를 행한 경우 접촉점이 파지영역의 근원에 가까운 장소로 접촉점이 된 경우의 모델에 의해 closed loop를 설계하면 다른점이 접촉점이 된 경우에도 안정한 제어가 되기 쉽다. 이 경우새로운 모델은 접촉점이 변화하여도 안정한 제어결과가 얻어지지만 분포 센서를 가진 핑거의 모델은 접촉점이 파지영역의 근원부근이 된 경우에는 제어효과가 얻어졌다. 이것에 의해 새로운 제어법 쪽이 간단히 안정하고 있음을 알았다.
3, PID제어를 사용한 경우에는 파지하는 대상물등의 변동이 영향에 의해 대응하지 않는 경우가 있지만, {{{{H_∞

목차 Contents

• 제1장 서 론...15
• 제2장 핑거의 모델링 및 이론해석...18
• 2-1 핑거의 모델화...18
• 2-2 핑거의 운동방정식 도출...20
• 2-3 변위 모드 함수의 결정 및 상태방정식과 출력방정식의 도출...24
• 제3장 핑거의 시스템 및 구동제어법...35
• 3-1 접촉력 센서...35
• 3-2 압전소자 및 flexible 핑거...39
• 3-2-1 시스템의 구성...45
• 3-2-2 인가전압과 굽힘모오멘트와 대응관계...45
• 3-3 핑거의 구동법...52
• 3-3-1 PID제어법...52
• 3-3-2 수치계산 및 실험결과...59
• 3-3-3 $H\infty$ 제어...66
• 3-3-4 $H\infty$ norm...66
• 3-3-5 모델링 오차와 robust 안정조건...68
• 3-3-6 제어사양과 감도 함수...72
• 3-3-7 혼합감도 문제의 평가 함수...74
• 3-3-8 수치 계산 결과 및 실험 결과...74
• 제4장 분포센서를 가진 핑거의 구동 제어법...86
• 4-1 PID제어의 수치 계산 결과...86
• 4-2 $H\infty$제어로 한 경우의 수치 계산 결과...92
• 4-3 PID제어와 $H\infty$제어의 비교...98
• 4-4 PID 제어측의 확장...99
• 제5장 결 론...106
• References...108