슬라이딩 모드 제어기와 선형 피드백 제어기의 스위칭을 이용한 트윈로터 시스템의 강인제어 연구
- Abstract
- Modeling complex air vehicles is a challenging task due to their high nonlinear behavior and significant coupling effects between rotors. Twin rotor multi-input multi-output system (TRMS) is a laboratory setup designed for control experiments, which resembles a helicopter with unstable, nonlinear, and coupled dynamics. In this paper, we design a controller through two linearization techniques: Jacobian linearization and Input/Output linearization for nonlinear models, and compare the differences between the two controllers. In addition, the focus is on switching and analyzing the sliding mode controller and the linearization controller. Sliding mode control is a nonlinear control technique, characterized by remarkable control accuracy, robustness, and easy tuning and implementation. However, the problem with sliding mode control is the occurrence of chattering due to nonlinear inputs, such as unknown disturbances included in control inputs. To solve this chattering occurrence problem, switching techniques were applied to sliding mode controllers and Jacobian linearization controllers. Matlab simulation was performed to verify the control performance of the controller. As a result of the simulation, it can be confirmed that chattering has been removed while maintaining the robustness of the sliding mode controller.
- Author(s)
- 박선건
- Issued Date
- 2023
- Awarded Date
- 2023-02
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/33501
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000668513
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 지능로봇공학과
- Advisor
- 곽성우
- Table Of Contents
- Ⅰ. 서론 1
1. 연구 배경 및 목적 2
Ⅱ. 트윈 로터 시스템 모델링 3
1. 트윈 로터 시스템 모델 유도 4
Ⅲ. 트윈로터 시스템의 자코비안 선형화 및 궤환 선형화 설계 8
1. 1.1. 자코비안 선형화에 근거한 제어기 설계 9
1. 1.2 자코비안 선형화 제어기 모의 실험 11
1. 1.3 실험 결과 분석 14
1. 2.1 입-출력 선형화에 근거한 제어기 설계 15
1. 2.2 입-출력 선형화 제어기 모의 실험 19
1. 2.3 실험 결과 분석 22
1. 2.4 자코비안 선형화와 입-출력 선형화 기반 제어기 비교 22
Ⅳ.트윈로터 시스템의 자코비안 선형화와 궤환 선형화 기반 슬라이딩 모드 제어기 설계 25
1. 1.1 자코비안 선형화 기반 슬라이딩 모드 제어기 설계 25
1. 1.2 자코비안 선형화 기반 슬라이딩 모드 제어기 모의 실험 26
1. 2.1 입-출력 선형화 기반 슬라이딩 모드 제어기 설계 29
1. 2.2 입-출력 선형화 기반 슬라이딩 모드 제어기 모의실험 30
1. 3.1 스위칭 제어 기법을 이용한 제어기 설계 32
1. 3.2 스위칭 제어 알고리즘 33
Ⅴ. 검토 및 결론 37
1. 1 추후 과제 38
References 40
- Degree
- Master
-
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- 대학원 > 지능로봇공학과
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- Embargo2023-02-08
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