예측 제어기를 이용한 2바퀴 로봇의 실시간 균형제어 (Real Time Balancing Control of 2 Wheel Robot Using a Predictive Controller)

서지정보

· 발행기관 : 한국컴퓨터정보학회
· 수록지 정보 : 한국컴퓨터정보학회논문지 / 19권 / 3호 / 11 ~ 16페이지
· 저자명 : 강진구

초록

본 논문은 예측제어기를 이용하여 2휠 로봇의 실시간 균형을 유지할 수 있는 자세 제어에 대해 연구하였다. 또한 역방향 진자 제어는 로봇이 진행하는 동안 균형을 유지하기 위하여 도입되었다. 본 논문에서 구현에 사용한 프로세서는 dsPIC30F4013 임베디드 프로세서이며 자체 균형 알고리즘을 설계하고 구현 하는 것이다. 본 연구에서ARS는 2축의 자이로 각(roll, pitch)과 3축의 가속도계 값(x, y, z)값으로 자세를 계산하도록 하였다. 따라서 본연구에서는 외란에 대한 자세의 불균형을 극복하기 위한 예측제어기를 제안했으며 이를 원격 시스템의 제어문제에도입하여 2바퀴 로봇의 선형 제어기와 예측제어기를 결합한 시스템의 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 강인한 특성을 실현하기 위해 목표 필터루프를 설계하고 강인도-안정성을 만족하는 제어기를 설계하므로 제어시스템의 안정성을 향상시키고 시스템의 성능의 저하를 최소화함을 확인하였다.

영어초록

In this paper, the two-wheels robot using a predictive controller to maintain the balance of theposture control in real time have been examined. A reaction wheel pendulum control method isadopted to maintain the balance while the bicycle robot is driving. The objective of this researchwas to design and implement a self-balancing algorithm using the dsPIC30F4013 embeddedprocessor. To calculate the attitude in ARS using 2 axis gyro(roll, pitch) and 3 axis accelerometers(x, y, z). In this study, the disturbance of the posture for the asymmetrical propose to overcomethe predictive controller which was a problem in the control of a remote system by introducing the two wheels of the robot controller and the linear prediction of the system controller combines thesimulation was performed. Also, the robust characteristic for realizing the goal of designing a loopfilter too robust controller is designed so that satisfactory stability of the control system to improvestability of the system to minimize degradation of performance was confirmed.

참고자료

· 없음