규칙적인 상부 외란을 갖는 2축 도립 진자의 자세 제어 = The Attitude Control of The Double Inverted Pendulum with Periodic Disturbance
저자
이건영 (광운대학교 전기공학과)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1998
작성언어
Korean
주제어
KDC
560.000
자료형태
학술저널
수록면
139-148(10쪽)
제공처
소장기관
본 연구에서는 링크 상단에 주기적 외란을 갖는 2축 도립진자의 자세 제어를 위한 제어기를 제시한다
제어 대상은 2축 도립진자와 그 상단에 부착된 주기적 외란을 발생시키는 또 다른 링크로 구성되어 있다 하단 링크는 수직 평면상에서 회전이 자유롭도록 고정관 위에 연결되며, 상단 링크는 DC모터를 통해서 하단 링크에 연결된다. 이 DC모터를 구동하며 상단 링크의 자세를 조정함으로서 2링크 도립진자의 자세가 제어된다. 주기적 외란은 링크 상단에 부착된 모터 및 또 다른 링크에 의하여 만들어진다 제시한 2축 도립진자 시스템은 보행중인 두발 로봇이 한쪽발로 지탱하고 있는 자세를 모델링한 것으로. 자세 조정용 모터는 보행 로봇의 무릎관절(또는 허리)의 역할을 하며, 주기적으로 발생되는 외란은 앞쪽으로 이동중인 다리의 움직임을 나타낸다.
제시된 도립 진자의 제어를 위한 알고리즘은 퍼지제어기와 상태 피드백 제어기로 구성된다 퍼지제어기는 비선형 피드백 보상기를 통하여 도립진자의 무게 중심을 일정 구간 안으로 위치시키며, 이 구간 내에서는 상태 피드백 제어기에 의하여 상부 외란이 존재하더라도 안정된 자세를 유지하도록 제어된다. 마지막으로, 수학적 모델에 대한 모의실험을 통하여 제안된 제어기의 타당성을 보여주었다.
This paper Presents the attitude control of a double inverted pendulum with a periodical disturbance at link top The lower link is hinged on the plate to free for rotation in the vertical plane. The upper link is connected to the lower link through a DC motor. The DC motor is used to control the posture of the pendulum by adjusting the position of the upper link. The periodical disturbance can be generated by the additional link attached at the end of link 2through another DC motor, which is the modeling of a posture for a biped supporting with one leg. The motor for the joint simulates the knee joint(or hip joint) and the disturbance for the legs moving in air.
The a1gorithm for controlling a proposed inverted pendulum is consisted of a state feedback control and a fuzzy logic controller. The fuzzy controller keeps the center of gravity of the biped within the specified range through the nonlinear feedback compensator. The state feed back control takes over the role to maintain a desired posture regardless the disturbance at the link top. Simulations with a mathematical model are conducted to show the validity of the proposed controller.
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