상태관측기 기반의 T-S 퍼지 비선형 외란관측기를 이용한 이동로봇의 강인 궤도 추적 제어 :Robust Trajectory Tracking Control of Mobile Robot using T-S Fuzzy Nonlinear Disturbance Observer Based on State Observer

김병제

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김병제 (창원대학교, 창원대학교 대학원)

지도교수: 윤태성

발행연도: 2018

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2018

상태관측기 기반의 T-S 퍼지 비선형 외란관측기를 이용한 이동로봇의 강인 궤도 추적 제어

김병제 메카트로닉스공학부 2018.01 학위논문

2017

H∞ 와 T-S퍼지 제어를 이용한 이동 로봇의 강인 궤도 추적 제어

김병제 , 박승규 , 윤태성 대한전기학회 학술대회 논문집 2017.07 학술대회자료

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In this paper, a robust trajectory tracking control method for two-wheeled mobile robot is presented. The robust control input is designed by combining a new nonlinear disturbance observer and H-infinity control to decouple the influence of the disturbance and uncertainties. The new nonlinear disturbance observer is designed by using T-S Fuzzy state observer where the observer gain is obtained by solving an LMI pole-placement problem. If there is a big difference between the initial position of the mobile robot and the initial position of the reference trajectory, the system input will be too large, and it will be difficult to apply on a practical system. To solve this problem, an initial trajectory with acceleration limit is designed using Bezier curve. The presented method is simulated, and it shows good trajectory tracking performance and good robustness against disturbance.

#Trajectory tracking #T-S fuzzy #PDC #H-infinity #disturbance observer #state observer #Bezier curve

목 차
Ⅰ. 서론 8
Ⅱ. 이동로봇의 동특성 방정식 10
1. 이동로봇의 자세 10
2. 이동로봇의 에러 방정식 12
Ⅲ. 이동로봇의 궤도 추적 제어 시스템 17
1. 이동로봇의 궤도 추적 제어 시스템 17
2. T-S 퍼지 모델링 19
3. 제어기 설계 21
1) PDC를 이용한 제어 입력 21
2) H-infinity를 이용한 제어입력 24
4. 상태관측기 기반의 T-S DOB 29
1) 상태관측기 설계 29
2) 상태관측기 이득계산 31
3) 상태관측기 기반의 T-S DOB 32
5. Bezier 곡선 34
1) Bezier 곡선 생성 34
2) 가속도 제한 알고리즘 37
Ⅳ. 시뮬레이션 42
1. 시뮬레이션 파라미터 42
2. 시뮬레이션 44
3. 시뮬레이션 프로그램 구성 55
Ⅴ. 결론 78
부 록 79
부록 1. Matlab 프로그램 79
참고문헌 96
ABSTRACT 98

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