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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 진상록
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수20
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본 논문은 계단 주행 배송 로봇을 위한 2축 짐벌 구조 적재 장치의 적응 제어 전략을 제시한다. 적재 장치의 무게, 관성 모멘트, 무게 중심의 위치 등과 같은 특성은 적재되는 화물에 의해 달라진다. 화물은 특정될 수 없어 적재 장치의 동역학 식은 변화한다. 그러므로 고정된 게인을 가지는 PID 제어기를 설계하기에 어려움이 있다. 화물 적재에 따른 시스템 변화에 제어기를 최적화하기 위해 본 논문의 적응 제어기는 실시간으로 시스템 식별과 게인 스케줄링을 수행한다. 시스템 식별 기법은 최소제곱법을 기반으로 하며 적재 장치의 동역학 식의 변수를 추정한다. 시스템 식별의 변수 추정은 영공간의 해를 적용하여 정확도를 개선한다. 게인 스케줄러는 추정된 변수를 이용하여 PID 제어기를 최적화한다. 게인 스케줄러는 최적화 PID 게인들을 보간하여 사전에 구축된 곡면 함수들로 이루어진다. 시스템 식별 기법들은 시뮬레이션을 통해 검증되었다. 시뮬레이션에서 실제 적재 장치로 가정된 특정 동역학 식과 시스템 식별을 통해 추정된 동역학 식을 비교한다. 모션 플랫폼을 이용한 적재 장치 성능 실험은 적응 제어 전략을 검증하였다. 본 논문의 적응 제어 전략은 화물에 따라 달라지는 적재 장치의 시스템에 실시간으로 제어기를 조절하여 수평 유지 제어를 수행한다.
목차
차례 1표 차례 3그림 차례 4요약 61. 서론 81.1 연구 배경 및 목표 81.2 관련 기존 연구 91.3 2 축 짐벌 구조 적재 장치의 적응 제어 전략 112. 적재 장치의 시스템 식별 132.1 2축 짐벌 구조 적재 장치의 모델링 132.2 최소제곱법 기반 시스템 식별 기법 162.2.1 최소제곱법 기반 시스템 식별 시뮬레이션 172.3 영공간의 해를 적용한 시스템 식별 개선 212.3.1 영공간의 해를 적용한 개선 시스템 식별 시뮬레이션 233. 적재 장치의 적응 제어기 설계 263.1 PID 게인 스케줄링 263.1.1 Pitch 축 프레임 게인 스케줄러 273.1.2 Roll 축 프레임 게인 스케줄러 303.2 적응 제어기 구조 324. 적재 장치 성능 실험 344.1 적재 장치 설계 344.2 실험 과정 364.3 실험 결과 384.3.1 실험 1 (pitch 축 기준 30 기울어짐) 384.3.2 실험 2 (roll 축 기준 15 기울어짐) 434.3.3 실험 3 (pitch 축 기준 20, roll 기준 15 기울어짐) 474.3.4 실험 4 (계단 주행 로봇 각도) 514.3.5 실험 결과 고찰 555. 결론 59Reference 61Abstract 63
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