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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
이창현 (인하대학교) 이영삼 (인하대학교)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제24권 제5호
발행연도
2018.5
수록면
377 - 385 (9page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2018.18.0010

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2019

Omni-directional mobile robot 기반 2-자유도 도립진자 시스템의 구현 및 제어
이창현 전기공학과 2019.01 학위논문

2018

구동기 불확실성에 강건한 2-자유도 도립진자 제어 시스템의 구현
이창현 ,  이영삼 제어로봇시스템학회 논문지 2018.05 학술저널

초록· 키워드

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In this paper, we propose an implementation method for a 2-DOF pendulum control system that is robust against actuator uncertainties. In order to guarantee the robustness against the uncertainty of the actuator, we derive a model in which the robot body’s acceleration is the system’s control input. We then verify its validity by implementing a 2-DOF pendulum system using an omni-directional robot(ODR). The 2-DOF pendulum system can be stabilized without a mathematical model of the actuator in the proposed method. Therefore, it is possible to eliminate uncertainty in the actuator parameters. Furthermore, the method provides the advantages of flexible selection of motors used as actuators. First, we design a mechanical part to measure the angular velocity of the motor and to measure the inclination of an inverted pendulum. Second, we derive a mathematical model of a 2-DOF pendulum system for acceleration which the control input. The controller adopts the Linear Quadratic Regulator(LQR) to obtain the acceleration required for stabilization. The determined acceleration is converted to the velocity references of wheels through integration and transformation. The velocity references are followed through PI-velocity controllers. Third, the control system is implemented using the open source hardware Nucleo-32 F303K8 board. We illustrate the proposed control system’s effectiveness through stabilization experiments.
#omni-directional robot #2-DOF pendulum #LQR #robust #actuator

목차

Abstract
I. 서론
II. 하드웨어 설계
III. 모델링
IV. LQR 해법을 이용한 PD제어기 설계
V. 실제 시스템 적용 및 결과 분석
VI. 결론
REFERENCES

참고문헌 (18)

참고문헌 신청
H. Wang, A. Chamroo, C. Vasseur, and V. Koncar, “Stabilization of a 2-DOF inverted pendulum by a low cost visual feedback,” Proc. of 2008 American Control Conference, Seattle, pp.3851-3856, Wshington, USA, 2008. Y. S. Lee, J. J. Oh, S. Y. Shim, H. Lim, and J. H. Seo, “Swing-up control for a rotary inverted pendulum with restricted rotation range,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 14, no. 6, pp. 548-553, Jun. 2008. R. Yang, Y. Kuen, and Z. Li, Stabilization of a 2-DOF Spherical Pendulum on XY Table, IEEE Conference on Control Applications, Sep. 2000, Anchorage, AK, USA. X. Albouy and L. Praly, “On the use of dynamic invariants and forwarding forwarding for swinging up a spherical inverted pendulum,” IEEE Conference on Decision and Control, Sydney, Australia, Dec. 2000. C. Chunc, J. Lee, and B. Lee, “Balancing of an inverted pendulum with a redundant direct-drive robot, IEEE International Conference on Robotics and Automation,” San Francisco, CA, USA, Jun. 2000.

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