시간지연을 갖는 2축 짐벌시스템의 강인한 추종제어계 설계에 관한 연구 (A Study on A Robust Target Tracking Control Design for 2-Axis Gimbal System with Time Delay)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 25권 / 2호 / 57 ~ 65페이지
· 저자명 : 박환철, 김영복

초록

본 연구에서는 시간지연을 갖는 시스템의 안정성 및 제어성능 확보를 위한 새로운 제어계 설계법을 제안하였다. 제어대상에 포함된 시간지연 항은 입력신호에 대한 출력을 지연시켜, 제어신호를 적절하게 활용하는 것이 어렵고, 경우에 따라서는 안정성마저 보장되지 않는 상황에 직면할 수도 있다. 이러한 문제를 다루기 위한 이론 기반의 다양한 제어계 설계법이 제안되어져 있으나, 기본적으로는 폐루프 제어기를 설계하고, 이를 기반으로 예측기법 등의 추가적인 제어기법을 도입하고 있다. 즉, 안정성 문제와 제어성능 문제를 독립적으로 다루고 있다고 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서는 두가지 문제를 하나로 통합하여 해결할 수 있는 제어계 설계법을 제안하였다. 구체적으로는 시간지연 항을 제어대상의 불확실성으로 간주하고, 강인제어기법을 기반으로한 추종제어계 설계법을 제안하였다. 슬라이딩모드 제어기법과의 비교평가를 통해 제안하는 기법의 유효성을 검증하였다. 본 논문에서 제안하는 기법은 안정성과 제어성능 확보라는 제어계설계에 있어서의 기본적인 목표를 보장한다. 상승시간이 느려지는 등의 문제는 예측기법 등을 병합하는 방법을 통해 보다 나은 결과를 도출할 수 있을 것이다.

영어초록

This paper presents a novel target tracking control design method for 2-axis gimbal system. Especially, the delay time raised from control signal calculation, sensing signal transducing and transmitting, affects the system stability and degrades the control performance. To overcome these issues, in this study, the authors propose a new tracking system design method based on robust control framework. The designed control system can preserve the system stability and control performance simultaneously in spite of time delay. And the developed control method was applied to a 2-axis gimbal system. A STSMC (Super-Twisting Sliding Mode Control) scheme was provided for comparison study. Finally, the simulation results were presented for validating the usefulness.

참고자료

· 없음