로봇 팔의 시간지연제어기의 가속도 평가를 위한 Kalman 필터의 FPGA 임베디드 설계

전효원; 정슬

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자료유형: 학술저널

저자정보: 전효원 (LIG 넥스원연구소) 정슬 (충남대학교)

저널정보: 제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제15권 제2호

발행연도: 2009.2

수록면: 148 - 154 (7page)

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In this paper, an embedded Kalman filter for a time-delayed controller is designed on an FPGA to estimate accelerations of the robot arm. When the time-delayed controller is used as a controller, the inertia estimation along with accelerations is needed to form the control law. Although the time-delayed controller is known to be robust to cancel out uncertainties in the nonlinear systems, performances are very much dependent upon estimating the acceleration term q(t-λ) along with inertia estimation D(t-λ). Estimating accelerations using the finite difference method is quite simple, but the accuracy of estimation is poor specially when the robot moves slowly. To estimate accelerations more accurately, various filters such as the least square fit filter and the Kalman filter are introduced and implemented on an FPGA chip. Experimental studies of following the desired trajectory are conducted to show the performance of the controller. Performances of different filters are investigated experimentally and compared.

#FPGA #Kalman filters #robot arms #time-delayed controller

참고문헌 (9)

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T. C. Hsia / 1990 / Robot Manipulator Control Using Decentralized Linear Time-Invariant Time-Delayed Joint Controllers / IEEE conf. on Robotics and Automation :2070~2075

K. Yousef-Toumi / 1990 / A time delay controller for systems with unknown dynamics / Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control 112:133~142

K. Youcef-Toumi / 1991 / Stability of Uncertain Linear System With Time Delay / Trans. of ASME 113:558~567

K. Youcef-Toumi / 1992 / Analysis of Linear Time Invariant System With Time Delay / Trans. of ASME 114:544~555

S. Jung / 2001 / Force Tracking Impedance control for robot manipulators with an unknown environment: Theory, Simulation, and Experiment / Journal of Robotics Research 29(9):765~774

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