수중로봇의 롤 운동제어를 위한 모델 베이스 제어에 관한연구

Study on Model Based Control for the Roll Motion of an Underwater Robot

병렬기구를 이용하여 항만공사를 위한 수중로봇을 개발하였다. 수중으로 큰 피복석을 옮기기 위해 수중로봇은 크레인에 의해 권양된다. 수중로봇의 요오와 피치운동은 유압 실린더에 의해 제어되지만 롤 운동은 제어되지 않는다. 롤 운동을 위해 로봇 양쪽에 프로펠러가 장착되어 제어된다. 본 논문은 수중로봇의 롤 운동제어에 관한 것이다. 롤 운동 각도를 측정하기 위해 자이로 센서가 사용되었다. 로봇의 롤 운동을 2차 비선형 시스템으로 나타내고 반복 리스트 스퀘어 방법과 적응인식 방법으로 동적 모델을 찾았다. 통적모델로 외란을 보상하기 위한 제어입력을 계산하고 PD 제어， 반복 리스트 스퀘어 모델 베이스 제어， 적응 모델 베이스 제어를 롤 운동제어에 적용했다. 수중로봇의 시스템을 설명하고 제안한 제어기의 시뮬레이션과 실험결과를 보인다.

We have been developing an underwater robot for harbour construction using a parallel mechanism. The robot is attached to the rope of a crane, which carries a large stone into the undersea The robot's yaw) and pitch are controlled by hydraulic cylinders but its roll is uncontrollable. We mount propellers in both side of the robot to generate the roll motion. This paper studies on the control for the roll motion of a underwater robot. A gyro-sensor is used to measure the angle in a roll motion. We develop the dynamic model to describe the robot's roll motion by a second order non-linear system and identify the model parameters by recursive least square and adaptive identifier. PD control, recursive model based control and adaptive model based control are applied with the dynamic model which computes the control input to compensate disturbances. This paper introduces the underwater robot system and presents the simulated and experimental results of the proposed controller.