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슬라이딩 모드 제어에서 원하는 출력값과 실제 출력값 사이의 에러를 이용하여 표현되는 복수개의 1차 레벨 슬라이딩 표면을 선형적으로 결합하여 2차 레벨 슬라이딩 표면을 정의하는 슬라이딩 표면 방정식 유도부;
상기 2차 레벨 슬라이딩 표면에 유한시간 제어 방식을 이용한 입력신호를 제공하는 제어입력 인가부; 및
상기 슬라이딩 표면 방정식 유도부에서 연산된 서브 시스템의 상태에 따라 오버헤드 크레인을 제어하는 제어부
를 포함하는 오버헤드 크레인 제어장치
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제1항에 있어서,
상기 복수개의 1차 레벨 슬라이딩 표면은,
제1 서브 시스템의 상태변수로 표현되는 제1 슬라이딩 표면; 및
제2 서브 시스템의 상태변수로 표현되는 제2 슬라이딩 표면
을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어장치
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3
제2항에 있어서,
상기 제1 서브 시스템은, 오버헤드 크레인의 이동거리이고,
상기 제2 서브 시스템은, 상기 오버헤드 크레인 이동 평면에 대한 수직선을 기준으로 상기 오버헤드 크레인에 매달린 부하의 흔들림 각도
인 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어장치
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4
제3항에 있어서,
상기 제1 서브 시스템의 상태 방정식은,
으로 표현되며,
여기서, x는 크레인이 움직인 거리, m은 부하의 무게, M은 크레인의 무게, L은 크레인과 부하에 연결된 막대의 길이, θ는 부하의 흔들림 각도, d는 디스터번스(disturbance), u는 제어입력신호
인 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어장치
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5
제3항에 있어서,
상기 제2 서브 시스템의 상태 방정식은,
으로 표현되며,
m은 부하의 무게, M은 크레인의 무게, L은 크레인과 부하에 연결된 막대의 길이, θ는 부하의 흔들림 각도, d는 디스터번스(disturbance), u는 제어입력신호
인 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어장치
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6
제3항에 있어서,
상기 제1 슬라이딩 표면은,
으로 표현되고,
상기 제2 슬라이딩 표면은,
으로 표현되며,
여기서, , 이고,
상기 2차 레벨 슬라이딩 표면은,
로 표현되며, 여기서,
xd 및 θd는 원하는 출력값, x는 실제 크레인이 움직인 거리, θ는 실제 부하의 흔들림 각도, α,β는 슬라이딩 모드 파라미터
인 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어장치
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7
제1항에 있어서,
상기 입력신호는,
상기 2차 레벨 슬라이딩 표면에서 리아프노프 함수의 특성을 만족하도록 하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어장치
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8
제7항에 있어서,
상기 입력신호는,
으로 표현되고, 여기서,
α,β는 슬라이딩 모드 파라미터, f1, f2, b1 및 b2는 기설정된 비선형 함수, e1 및 e2는 원하는 출력값과 실제 출력값을 뺀 값, γ, 및 λ는 상수
인 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어장치
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9
슬라이딩 모드 제어에서 원하는 출력값과 실제 출력값 사이의 에러를 이용하여 표현되는 복수개의 1차 레벨 슬라이딩 표면을 선형적으로 결합하여 2차 레벨 슬라이딩 표면을 정의하는 단계; 및
상기 2차 레벨 슬라이딩 표면에 유한시간 제어 방식을 이용한 입력신호를 제공하는 단계
를 포함하는 오버헤드 크레인 제어방법
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10
제9항에 있어서,
상기 복수개의 1차 레벨 슬라이딩 표면은,
제1 서브 시스템의 상태변수로 표현되는 제1 슬라이딩 표면; 및
제2 서브 시스템의 상태변수로 표현되는 제2 슬라이딩 표면
을 포함하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어방법
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11
제10항에 있어서,
상기 제1 서브 시스템은, 오버헤드 크레인의 이동거리이고,
상기 제2 서브 시스템은, 상기 오버헤드 크레인 이동 평면에 대한 수직선을 기준으로 상기 오버헤드 크레인에 매달린 부하의 흔들림 각도
인 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어방법
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12
제11항에 있어서,
상기 제1 서브 시스템의 상태 방정식은,
으로 표현되며,
상기 제2 서브 시스템의 상태 방정식은,
으로 표현되며,
여기서, x는 크레인이 움직인 거리, m은 부하의 무게, M은 크레인의 무게, L은 크레인과 부하에 연결된 막대의 길이, θ는 부하의 흔들림 각도, d는 외란(disturbance), u는 제어입력신호
인 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어방법
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13
제11항에 있어서,
제3항에 있어서,
상기 제1 슬라이딩 표면은,
으로 표현되고,
상기 제2 슬라이딩 표면은,
으로 표현되며,
여기서, , 이고,
상기 2차 레벨 슬라이딩 표면은,
로 표현되며, 여기서,
xd 및 θd는 원하는 출력값, x는 실제 크레인이 움직인 거리, θ는 실제 부하의 흔들림 각도, α,β는 슬라이딩 모드 파라미터
인 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어방법
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14
제9항에 있어서,
상기 입력신호는,
상기 2차 레벨 슬라이딩 표면에서 리아프노프 함수의 특성을 만족하도록 하는 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어방법
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15
제14항에 있어서,
상기 입력신호는,
으로 표현되고, 여기서,
α,β는 슬라이딩 모드 파라미터, f1, f2, b1 및 b2는 기설정된 비선형 함수, e1 및 e2는 원하는 출력값과 실제 출력값을 뺀 값, γ, 및 λ는 상수인 것을 특징으로 하는 오버헤드 크레인 제어방법
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