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회귀분석을 통한 역진자 시스템의 마찰력 추정 및 보상

Estimation & Compensation of Friction in the Inverted Pendulum using the Regression Analysis

초록/요약

This paper deals with the problem of friction measurement of an inverted pendulum system using the regression analysis and proposes a solution. The approach taken in this study is getting the friction from a regression relational expression between the motor voltage and the cart velocity of an inverted pendulum system. The result to compensate LQR (linear Quadratic Regulator) controller with the friction, which is measured in system, improved the performance of the system. Above all, the study has found that the proposed compensation of the friction reduces the oscillation of the cart position. In conclusion, the proposed method is useful when parameters in the given system model are not known

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목차

제 1 장 서 론 1
제 2 장 통계적인 방법론 3
2.1 확률 분포(PROBABILITY DISTRIBUTION) 3
2.2 중심 극한 정리(CENTRAL LIMIT THEOREM) 5
2.3 가설 검정(HYPOTHESIS TEST) 6
2.4 회귀 분석(REGRESSION ANALYSIS) 8
2.5 분산 분석(ANALYSIS OF VARIANCE: ANOVA) 11
2.6 GAGE R&R STUDY 12
제 3 장 마찰력과 역진자 시스템 14
3.1 마찰력 모델 14
3.2 역진자 모델의 동역학 방정식 15
3.2.1 마찰력이 고려되지 않은 역진자 시스템의 안정화 15
3.2.2 마찰력이 있는 역진자 시스템의 특성 17
3.3 역진자 시스템의 모터 전압과 수레 속도와의 관계식 21
제 4 장 마찰력 보상 23
4.1 마찰력이 포함된 역진자 시스템의 선형화 모델 23
4.2 측정된 마찰력의 보상 23
4.3 모의실험 24
제 5 장 실험 및 결과 27
5.1 실험 방법 27
5.2 마찰력 측정 28
5.2.1 측정 시스템 타당성 확인 28
5.2.2 마찰력 측정 31
5.3 마찰력 보상 33
5.3.1 실험 장치 설정 및 제어기 설계 33
5.3.2 실험 결과 및 고찰 34
제 6 장 결 론 36
참 고 문 헌 37
ABSTRACT 38


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