새로운 가변 경계층을 갖는 가변 구조 제어 시스템의 추적 제어

Tracking Control of Variable Structure System with a New Variable Boundary Layer

본 논문이 제안하는 제어기는 새로운 가변 경계층을 이용하여 가변 구조 시스템의 정확한 추적 제어가 이루어지게 한다. 지금까지 가변 경계층을 적용한 가변 구조 제어기는 고정된 슬라이딩면의 사용으로 초기 위치가 제한되었으며 이로 인해 임의의 초기 위치에서부터 시스템 상태 궤적의 채터링을 감소시킬 수 없다. 그러나 제안된 제어기는 선형 시변 슬라이딩면을 이용함으로서 모든 상태로부터 외부 외란과 불확실한 매개변수에 대한 강인한 특성을 지니게 되며 새로운 가변 경계층의 적용으로 채터링과 추적 성능에서 기존 방법에 비해 우수한 특성을 보이고 있다. 따라서 본 논문은 2 관절 매니퓰레이터에 제안된 알고리즘을 적용하여 제시한 방법의 타당성을 입증하였다.

This paper suggests the variable structure controller with a new variable boundary layer for the accurate tracking control of the variable structure systems. Up to now, variable structure controller (VSC) applying the variable boundary layer did not remove chattering from an arbitrary initial state of the system trajectory because VSC has the limited initial state according to the fixed sliding surface. But, by using the linear time-varying sliding surfaces, the scheme has the robustness against chattering from all states. The suggested method can be applied to the second-order nonlinear systems with parameter uncertainty and extraneous disturbances, and has better tracking performance than the conventional method. To demonstrate the advantages of the proposed algorithm, it is applied to a two-link manipulator.