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학술저널
저자정보
김상태 (한국항공대학교) 권상주 (한국항공대학교)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제17권 제10호
발행연도
2011.10
수록면
1,037 - 1,043 (7page)

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Two-wheeled balancing mobile robots are currently controlled in terms of linear control methods without considering the nonlinear dynamical characteristics. However, in the high maneuvering situations such as fast turn and abrupt start and stop, such neglected terms become dominant and greatly influence the overall driving performance. This paper addresses the SDRE nonlinear optimal control method to take advantage of the exact nonlinear dynamics of the balancing robot. Simulation results indicate that the SDRE control outperforms LQR in the respect of transient performance and required wheel torques. A design example is suggested for the state matrix that provides design flexibility in the SDRE control. It is shown that a well-planned state matrix by reflecting the physics of a balancing robot greatly contributes to the driving performance and stability.
#two-wheeled mobile robot #balancing robot #SDRE (State Dependent Riccati Equation) control #optimal control

목차

Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 이륜 밸런싱 로봇의 운동방정식
Ⅲ. SDRE 비선형 최적제어
Ⅳ. LQ 선형제어와 SDRE 비선형제어의 성능 비교
Ⅴ. SDRE 비선형 최적제어의 설계 유연성
Ⅵ. 결론
참고문헌

참고문헌 (18)

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1. [인터넷자원] - / / http://www.segway.com google schola 2. [인터넷자원] - / / http://www.gm.com google schola 3. [학술지(정기간행물)] - F. Grasser / 2002 / JOE: A mobile, inverted pendulum / IEEE Trans. on Industrial Electronics 49 (1) : 107 ~ 114 google schola 4. [학술지(정기간행물)] - Y. Kim / 2005 / Dynamic analysis of a nonholonomic two-wheeled inverted pendulum robot / JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC SYSTEMS 44 (1) : 25 ~ 46 google schola 6. [학술지(정기간행물)] - J. D. Pearson / 1962 / Approximation methods in optimal control / Journal of Electronics and Control 13 : 453 ~ 469 google schola

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