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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2022.12
- 수록면
- 523 - 529 (7page)
- DOI
- 10.5391/JKIIS.2022.32.6.523
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자유도보다 더 적은 구동기를 가진 펜더봇은 구동과 비구동 관절 간의 강한 비선형 커플링 현상 때문에 제어 입력을 통해 임의의 궤도를 추종 제어할 수 없다. 하지만 내재된 동역학을 이용하면 속도와 효율에서 탁월한 성능을 얻을 수 있다. 펜더봇의 주된 제어 문제는 스윙-업과 균형 제어로 구분할 수 있다. 이 논문에서는 먼저 펜더봇의 오일러-라그랑주 방정식을 유도하고 이 동역학을 이용하여 구동 관절의 운동 방정식에 대해 부분 선형화를 한 후 PD 제어기를 통해 직립 균형 위치로의 스윙-업 제어를 하였다. 직립 균형점 부근에 도착하면 균형 자세를 유지하기 위해 LQR 기법을 이용해 설계된 슬라이딩 제어기로 제어를 절환하였다. 시뮬레이션을 위해 동역학 기반의 상태방정식을 이용하는 방법 대신 SOLIDWORKS와 Simscape를 활용한 3D 모델을 구성하였으며, 이 모델과 설계된 제어기를 Simulink 환경에서 통합하였다. 제안된 방법이 펜더봇을 스윙-업 한 후 직립 균형을 유지시키고 있음을 3D 애니메이션을 통해 제시하였다.
목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 2관절 펜더봇의 동역학
3. 스윙-업 제어
4. 균형 제어
5. 시뮬레이션 및 결과
6. 결론
References
참고문헌 (9)
참고문헌 신청
Russ Tedrake, “Underactuated Robotics: Algorithms for Walking, Running, Swimming, Flying, and Manipulation,” Available : http://underactuated.mit.edu/underactuated.html 2021, [Accessed: May 20, 2022]
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Mingjun Zhang, Tzyh-Jong. Tarn, “Hybrid control of the pendubot,” IEEE ASME Transactions on Mechatronics, vol. 7, no. 1, pp. 79-86, March 2002.
Rowland W. O’Flaherty, Ricardo G. Sanfelice, and Andrew R. Teel, “Robust global swing-up of the pendubot via hybrid control,” Proceedings of the 2008 American Control Conference, Seatle, USA pp. 1424-1429, June, 2008.
Xin Xin, Seiji Tanaka, Jinhua She, and Taiga Yamasaki, “New analytical results of energy-based swing-up control for the pendubot,” International Journal of Non-Linear Mechanics, vol. 52, pp. 110-118, 2013.
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Rowland W. O’Flaherty, Ricardo G. Sanfelice, and Andrew R. Teel, “Robust global swing-up of the pendubot via hybrid control,” Proceedings of the 2008 American Control Conference, Seatle, USA pp. 1424-1429, June, 2008.
Xin Xin, Seiji Tanaka, Jinhua She, and Taiga Yamasaki, “New analytical results of energy-based swing-up control for the pendubot,” International Journal of Non-Linear Mechanics, vol. 52, pp. 110-118, 2013.
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