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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
주도윤 (인하대학교) 최창규 (인하대학교) 정종익 (인하대학교) 이영삼 (인하대학교)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제28권 제9호
발행연도
2022.9
수록면
793 - 803 (11page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2022.22.0123

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2023

회전형 2단 도립진자의 구조 제안 및 swing-up 제어
주도윤 ,  정종익 ,  이영삼 제어로봇시스템학회 국내학술대회 논문집 2023.06 학술대회자료
2단 도립진자의 모델 기반 설계와 swing-up 제어에 대한 연구
주도윤 전기컴퓨터공학과 2023.01 학위논문

2022

모델기반 swing-up 제어를 위한 2단 도립진자의 구조 설계 및 계수 추정에 대한 연구
주도윤 ,  최창규 ,  정종익 외 1명 제어로봇시스템학회 논문지 2022.09 학술저널

초록· 키워드

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Mathematical models and parameters with high accuracy are required for the swing-up control of a double inverted pendulum. This study proposes a mechanical structure of a double inverted pendulum having excellent matching characteristics with a mathematical model. The implementation of a parameter estimation method based on nonlinear optimization, which is essential for swing-up control, is also proposed. The proposed structure of a double inverted pendulum eliminates backlash using the direct drive of a BLDC motor, minimizes the unmodeled frictional force through bearing cleaning and oiling, minimizes unnecessary load torque using the double support of a timing pulley shaft and power transmission through a coupling, and constrains the pendulum rotation to one degree-of-freedom by adopting a dual-bearing joint. In addition, both 3D printing and CNC milling are appropriately used to satisfy the requirements for each mechanical part. The swing motion of the manufactured double inverted pendulum is measured using the lab-built light-weight rapid control prototyping 02 (LW-RCP02). The proposed parameter estimation method based on nonlinear optimization is implemented to match the response trajectory of the actual double inverted pendulum with that of a Simulink model implemented as an S-function. Finally, the effectiveness of the proposed double inverted pendulum design and parameter estimation method is confirmed by showing that the mathematical model that, based on the parameters estimated using the proposed method, accurately describes the response characteristics of the double inverted pendulum.
#Double inverted pendulum #Parameter estimation #LW-RCP #Model-based control

목차

Abstract
I. 서론
II. 2단 도립진자의 구조 제안
III. 2단 도립진자의 물리 parameter 추정
IV. 결론
REFERENCES

참고문헌 (17)

참고문헌 신청
K. J. Åström and K. Furuta, “Swinging up a pendulum by energy control,” Automatica, vol. 36, no. 2, pp. 287-295, 2000. google schola R. Lozano, I. Fantoni, and D. J. Block, “Stabilization of the inverted pendulum around its homoclinic orbit,” System and Control Letters, vol. 40, pp. 197-204, 2000. google schola Y. S. Lee, J. J. Oh, S. Y. Shim, H. Lim, and J. H. Seo, “Swing-up control for a rotary inverted pendulum with restricted rotation range,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 14, no. 6, pp. 548-553, 2008. dbpia Y. S. Lee, D. Ju, and C. Choi, “Development of educational environment to improve efficiency of online education on control systems,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 27, no. 12, pp. 1056-1063, 2021. google schola D. W. Kim and H. J. Park, “Swing-up control of a reaction wheel pendulum using the actor-critic algorithm,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 27, no. 10, pp. 745-753, 2021. google schola

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