그래디언트 추정 기법이 적용된 시간 지연 제어기를 사용한 연약지반 위의 휠제어에 관한 연구
저자
발행사항
용인 : 명지대학교 대학원, 2018
학위논문사항
학위논문(석사)-- 명지대학교 대학원 : 기계공학과 2018. 8
발행연도
2018
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
경기도
기타서명
A Study on Wheel Control on Loose Soil Using Time Delay Controller with Gradient Estimator
형태사항
24p. ; 26cm
일반주기명
명지대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
지도교수:이수진
UCI식별코드
I804:11023-000000074681
소장기관
연약 지반에서 차량의 주행성능에 영향을 미치는 여유구동력은 주로 토양의 강도와 휠 슬립율에 영향을 받는다. 그러나 연약 지반 위에서 휠을 구동 시 휠 토양 상호작용에 의하여 토양의 변형이 일어나며 이러한 외란 때문에 목표로 하는 휠 슬립율 제어가 어려운 것으로 보인다. 이전 연구에서 휠 토양 상호작용 연구를 위하여 실험장비가 개발되었으며 일정한 휠 슬립율 제어를 위해 휠 모터에 다양한 제어기가 적용되었다. 그리고 그 중 시간 지연 제어기가 적절한 성능을 보였다.
본 연구에서는 기존 연구에서 추가적인 연구가 필요한 부분들을 연구하였다. 실험장비에서 휠 모터와 이송 모터의 구동으로 휠 슬립율이 발생하며 기존의 연구는 휠 모터만 피드백 제어를 하고 이송 모터는 일정한 입력을 사용하였다. 본 연구는 이송 모터에도 제어기를 적용하여 일정한 속도로 제어하였다. 또한 연속적으로 변하는 슬립율을 구현하기 위하여 정형파 형태를 목표로 휠 슬립율을 제어하였다. 그리고 시간 지연 제어기는 연약지반에서 적절한 휠 슬립율 제어가 가능하게 하지만 이론적으로 제어 오차가 남는 한계가 존재한다. 따라서 이것을 보상하기 위한 그래디언트 기법이 적용된 시간 지연 제어기를 적용하여 두 모터를 제어하고 그 결과를 비교하였다.
The drawbar pull, which can express the driving performance of vehicle on soft soil, is closely related to soil strength and wheel slip. However, when the wheel is driven on the soft soil, soil deformation occurs due to the interaction between wheel and soil, which disturbs to control the wheel slip. An Experimental equipment was developed in previous work to study this wheel soil interaction. Various control laws were also applied for constant wheel slip control in equipment. Among the control laws, Time-Delay control(TDC) showed proper control performance.
This thesis deals with further studies required to improve the previous study. First, The wheel slip occurs through driving wheel motor and traction motor in equipment. Therefore, In this study, the controller is applied to the traction motor, unlike the previous work which used a constant control input without velocity feedback for the traction motor. When the vehicle is driven, the wheel slip ratio is constant and variously change. Second, the motors are controlled to follow the desired slip ratio with the sinusoidal shape to achieve the continuously changing wheel slip ratio as well as the constant one. Third, although TDC makes it possible to control the constant wheel slip appropriately at the loose soil, a tracking error theoretically remains due to the incomplete uncertainty estimation. Therefore, Time-Delay control with gradient estimator, which was proposed to compensate for this estimation error, is applied to the equipment and the experimental results were compared.
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