가설 와이어 케이블의 장력유지와 이동의 하이브리드 제어

Abstract

본 연구의 최종 목표는 2개 이상의 작업동작을 협조제어하고 목적으로 하는 와이어 케이블 가설 작업을 하는 로봇의 개발이다. 이번 연구의 목적은 일정장력을 유지하면서 이동하는 와이어 케이블의 혼합제어 시스템의 구성이다. 일반적으로 단일 동작은 간단히 실현되어도 복수개의 동작을 조합하여 작업을 행하면 동작에 의한 영향이 간섭하고 제어가 복잡하게 된다. 이와 같은 작업의 복합화 연구는 메뉴플레이터의 위치제어와 장력제어에서 시작하여 지금은 여러 분야에서 행하여지고 있다. 혼합제어의 기본원리는 각각의 제어장치 등이 동시에 미치는 영향을 피드포워드에 의해서 소멸시키고 마치 제어장치가 단독으로 동작하는 것처럼 하는 것이다. 본 연구는 전차 트로이선 가설 작업 로봇의 장력일정 유지와 이동에 대한 혼합제어를 나타낸다. 제어기를 설계하기 위해서는 제어대상의 모델링이 필요하다. 따라서 이동용 DC 전동기 방정식과 이동에 관한 방정식에서 이동시스템의 모델을 나타내었다. 또한 토크 발생용 AC 서보전동기와 와이어 케이블의 운동 방정식에서 장력제어 시스템의 모델을 나타내었다. 가속도 및 이동 시작점 스텝토크를 피드포워드 하여 두 독립 시스템 동작이 비간섭 되는 혼합제어 시스템이 제안되었다. 이 모델에 기초하여 이동과 장력의 독립제어 시스템의 시뮬레이션에 의해 제어기 요소의 파라미터가 결정되었다. 제안 된 시스템은 시뮬레이션과 실험을 행하여 그 유효성이 검증되었다.

The final objective of this research is the control of two or more work projects and the development of a working robot that installs wire cable. The goal of the study is the establishment of a hybrid control system for mobile wire cable while maintaining fixed tension. Generally the act of a single motion causes interference and difficulty in the control process if you are working with numerous motions. The study of these hybrid projects starts with the control of location and tension in menu plates. This is taking place in various areas of research. The basic principle of hybrid control is suppressing the influence from each control equipment through feedforward just as if the control equipment were acting independently. This study focuses on the hybrid control of the maintenance and movement of the tension of working robots that install troy cable. To design the controller there is a need for modelling from the objects of control. Accordingly a model of a mobile system can be seen in the equation of mobile DC motors and movement. A system model can also be seen in the dynamic equation of Torque generating AC servomotor and wire cable. By feedforwarding the high speed and mobile step-torques a hybrid control system is proposed where two non-interfering systems can be found. Based on this model the simulation of an independent mobile and tension control system decided the parameters of the controller's elements. The proposed system's effectiveness was verified through simulations and tests.