로봇 매니퓰레이터에서 빠른 수렴 속도를 위한 모델에 기반하지 않는 적응 비특이 터미널 슬라이딩 모드 제어 기법 (Adaptive Model-free Non-singular Terminal Sliding-mode Control Approach for Fast Convergence Rate in Robot Manipulators)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 45권 / 12호 / 1091 ~ 1098페이지
· 저자명 : 백재민, 강민석

초록

본 논문은 시스템 모델 정보를 요구하지 않는 비특이 터미널 슬라이딩 모드 제어 기법을 제안하고 로봇 매니퓰레이터에 적용한다. 제안된 제어 기법은 시스템의 불확실성 및 외란에 대한 영향을 보상하고자 바로 직전의 시스템 출력 정보를 활용하는 시간지연 추정 방법을 적용하였고, 제한된 시간 내에 목표값에 도달시키고자 비특이 터미널 슬라이딩 변수를 활용하였다. 게다가 수학적 및 물리적으로 안정성을 보장하고자 새로운 비특이 극점 배치 방법을 제안하였으며 시간지연 추정 방법에 의해 발생하는 시간지연 추정 오차의 상한 값을 이용하여 안정성 조건을 위배하더라도 항상 시스템의 안정성을 보장하고자 하였다. 제안된 제어 기법의 안정성과 성능 분석은 리야푸노프 안정성 및 시뮬레이션을 통해 증명 및 입증되었다.

영어초록

This paper presents a new model-free non-singular terminal sliding-mode control, then applies the control approach to robot manipulator. The proposed control approach uses one-sample delayed information to cancel out system uncertainties and disturbances. The proposed one offers a new pole-placement method with non-singular terminal sliding variable and hence aims to achieve strong attraction without singularity within a finite time. Time-varying switching gain is employed to always guarantee system stability, which is designed to be requiring no knowledge of stability criteria. The proposed control approach was demonstrated to be uniformly ultimately bounded, achieving Lyapunov stability. The effectiveness of the proposed control approach is compared to that of the existing control approach.

참고자료

· 없음