LQR 퍼지 알고리즘을 이용한 부족구동 시스템의 제어

Abstract

본 논문은 펜듀봇의 LQR 제어 이득값을 퍼지 논리를 이용하여 조정하는 기법을 제안한다. 펜듀봇은 부족구동 시스템으로 1개의 구동기로 2개의 링크를 제어하는 방식이다. 그렇기 때문에 기본적으로 제어가 어렵고 정확한 제어가 이루어지기 위해서는 제어 대상의 구조에 대한 정확한 모델링이 요구된다. 하지만 현실적으로 복잡한 구조의 부족구동 시스템을 정확하게 모델링 하는 것은 매우 어렵기 때문에 이상적인 모델을 이용하게 되고 그로 인하여 제어 성능이 저하된다. 본 논문에서 제안하는 LQR 퍼지 제어기는 펜듀봇의 각과 각속도 오차값을 이용하여 실시간으로 LQR 제어기의 이득값을 조정함으로써 펜듀봇의 제어 오차를 감소시키는 알고리즘이다. 본 논문은 펜듀봇의 LQR 제어기를 설계하고 그 이득값을 조정하는 퍼지 제어기를 구성한다. 또한 LQR 퍼지 제어기가 적용된 펜듀봇의 실제 실험을 통하여 제어성능을 검증한다.