• 검색 결과가 없습니다.

Design of Elliptical Sliding Surface Guaranteeing Finite Time Convergence

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Design of Elliptical Sliding Surface Guaranteeing Finite Time Convergence"

Copied!
4
0
0

로드 중.... (전체 텍스트 보기)

전체 글

(1)

Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (2011) 17(4):295-298 DOI:10.5302/J.ICROS.2011.17.4.295 ISSN:1976-5622 eISSN:2233-4335

I. 서론

(robust)

(invariance) .

[1-3].

.

0 .

0 .

,

[4-6]. 2

.

.

0 .

DC motor .

문제 정의 II.

(canonical form)

2 .

* (Corresponding Author)

: 2010. 12. 19., : 2010. 12. 27., : 2010. 12. 29.

, , :

([email protected]/[email protected]/[email protected])

  

  (1)

  , ∈, 

 

   ,

,

   .     ,   .

.

 

 

   

    

  

   

   ≦  ≦ 

(2)

  , 

(signum function) . (2)

1 .       .

Design of Elliptical Sliding Surface Guaranteeing Finite Time Convergence

, , *

(Young-Hun Jo1, Yong-Hwa Lee1, and Kang-Bak Park1)

1Korea University

Abstract: Almost all of control methods proposed so far have been designed such that the overall system guarantees asymptotic stability. It implies that the output converges to zero but not reaches to zero in a finite time. In many actual cases, however, it is preferable to design the controller such that the output gets to zero in a finite time. In this paper, we proposed a novel elliptical sliding surface. To show the effectiveness of the proposed method, experimental results are given.

Keywords: elliptical sliding surface, SMC (Sliding Mode Control), finite time convergence

Copyright© ICROS 2011

-3 -2 -1 0 1 2 3

-3 -2 -1 0 1 2 3

x

x dot r

d

1. .

Fig. 1. The elliptical sliding surface.

(2)

296 조 영 훈 이 용 화 박 강 박, ,

(2) ,

0 .

.

제어기 설계 III.

, ,

0 .

정리 1: ,

    ,    ,

   .

:       , (2) .

      . (3) ,

     (4)

.    ,

   .

 

  

 (5)

   ,

. 0

.

정리 2: ,   

,  ≦  , 0 .

증명:     ≦  , (2) .

    

      (6)

   ,

   () .

   , (6) .

  

    

⇔ 

  

  

⇔  

  

  

⇔  

  

 



(7)

⇔ 

   



   



 

⇔  



   

.

,

0 .

≦ 

 (8)

■ (8)

,

.

,

(signum function)

.

정리 3: (1) ,

0 .

      (9)

, ()

.



 

       

   

   

   ≦ 

(10)

증명: .

 

. (11)

   , .

      (12)

(12)  ,  0

() .

≦ 

 

 (13)

.  ≦  (11)

.

 

 

   

    

(14)

,

(6) . 

.

(3)

유한 시간 수렴을 보장하는 타원형 슬라이딩 모드 제어기의 설계 297

   

    (15)

(15)  (14) ,

.

 

   

    

    

   

   

(16)

(11) (16) .

(13) ,

(5) ,

0 (8) ,

0 . ■

실험 결과 IV.

DC

. DSP TMS320F2812 ,

 ,  ,   .

1 msec. ,      

. 

,

. 2

.

     ,

    .

,

.

 

.

.

3 .

0 .

4 

-1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 -2

0 2 4 6 8 10 12

output (rad.)

angular velocity (rad./sec.)

2. ( ).

Fig. 2. The phase portrait (conventional method).

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

-1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2

Time (sec.)

Output (rad.)

3. ().

Fig. 3. The output ().

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

-10 -8 -6 -4 -2 0 2

Time (sec.)

sliding variable ( s)

4. ().

Fig. 4. The sliding variable ().

-1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 -2

0 2 4 6 8 10 12

output (rad.)

angular velocity (rad./sec.)

5. .

Fig. 5. The phase portrait.

(4)

298 조 영 훈 이 용 화 박 강 박, ,

. ,

,

. 5

(signum function)

, ,

.

6 ,

, 0.05 ~ 0.1

.

7 .

.

V. 결론

.

0

. .

[1] V. I. Utkin, “Variable structure systems with sliding mode,” IEEE Trans. on Automatic Control, vol. 22, no.

2, pp. 212-222, Apr. 1977.

[2] J. Y. Hung, W. Gao, and J. C. Hung, “Variable struc- ture control: a survey,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 40, no. 1, pp. 2-22, Feb. 1993.

[3] C. Edwards and S. K. Spurgeon, Sliding Mode Control, Taylor & Francis Ltd, 1998.

[4] M. Zhihong, A. P. Paplinski, and H. R. Wu, “A robust terminal sliding mode control scheme for rigid robotic manipulators,” IEEE Trans. on Automatic Control, vol.

39, no. 12, pp. 2464-2469, Dec. 1994.

[5] L. Wang, T. Chai, and L. Zhai, “Neural-network based terminal sliding-mode control of robotic manipulators in- cluding actuator dynamics,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 56, no. 9, pp. 3296-3304, Sep. 2009.

[6] Y. Feng, J. Zheng, X. Yu, and N. V. Truong, “Hybrid terminal sliding-mode observer design method for a per- manent-magnet synchronous motor control system,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 56, no. 9, pp.

3424-3431, Sep. 2009.

조 영 훈 2009

. 2009 ~

.

, .

이 용 화 2010

. 2010 ~

.

, .

박 강 박 1990

( ). 1992

(KAIST) (

). 1997 . 1997

~1999 2

. 1997 12 ~1999 2

(KIT) . 1999 3 ~

. , ,

, .

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

-2 0 2 4 6 8 10 12

Time (sec.)

angular velocity (rad./sec.)

6. ().

Fig. 6. The angular velocity ().

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

-10 -5 0 5 10 15

Time (sec.)

Input ( u)

7. ().

Fig. 7. The input ().

수치

Fig. 1. The elliptical sliding surface.
Fig. 4. The sliding variable ().
Fig. 6. The angular velocity ().

참조

관련 문서

(2) 사고의 발생 방지: 방사성 물질을 내장하는 기기 등은 상정되는 운전 조건을 적절하게 고려하여 그 구조 건전성을 확보함과 동시에 내장하는 방사성 물질이

이러한 시대적 흐름에 따라 뮤지컬 퍼포먼스 연계전공을 개설함으로써 영상과 함께하는 뮤지컬 연기의 실습과정을 경험하고 뮤지컬 공연 예 술에 진입하기

- 대구경 보수 port가 필요하고, PF coil 설치 위치에 대한 제약, TF coil의 비틀림 힘에 대한 지지 제약(코일 간 지지 구조물의 설치 영역 제약)의

21세기 미래형 선도 산업으로써 주도적 역할을 담당하고 있는 국내외 호텔 및 전문외식산업 분야에 중추적인 역할을 수행할 진취적이고 도전적인 최고의 글로벌

- Divertor: 중성자와 각종의 하전입자 충돌로 방사화됨. Divertor plate도 교환할 필요가 있음. 예) ITER: cassette 모양의 설계.. 중성자 조사량이 매우 높고,

In terms of the mould design, the effects of runner system design and the mould temperature on filling characteristics, the weldline formation, the

Appendix C. Solution of Systems of equation by optimization method.. 2009 Fall, Computer Aided Ship Design – Part1 Optimal Ship Design.. @ SDAL Advanced Ship

For the structural design methodology to be practically used for the design of spaceborne electronics, it shall provide more reliable results on the mechanical safety