In the VSS control with the sliding mode, the trajectories can be robust to disturbances and parameter variations. The trajectories with the conventional sliding surfaces always have the reaching phase which is an interval from the initial states to the first touching of the sliding surfaces, because the conventional sliding surface are linear functions of the state variables. The sliding mode control can not be realized in the reaching phase, therefore the trajectories may be sensitive to disturbances and parameter variations.
Simple nonlinear sliding surfaces are proposed to improve the robustness to these disturbances. Using new sliding surfaces, the position control of PM DC servo motor is carried out and is compared with the conventional surface. As a result, the trajectories with new sliding surfaces are robust to disturbances and parameter variations in all state space.
VSS 제어에 있어서, 상태 궤적이 슬라이딩 모우드 상태에서는 매개변수 변동이나 부하 변동에 대하여 로버스트한 특성을 갖는다. 지금까지는 시스템의 상태 변수들의 선형 조합로 이루어 지는 슬라이딩 라인를 사용했기 때문에, 상태 궤적에 Reaching Phase 가 항상 존재하여, 이 영역에서 슬라이딩 모우드가 일어나지 않아 매개변수 변동이나 부하 변동에 대한 로버스트한 특성을 보장 받을 수 없었다. 본 논문에서는 새롭고 간단한 비선형 슬라이딩 라인을 제안하였고, 직류 모터 위치 제어에 대한 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 성능을 기존의 슬라이딩 라인과 비교하였다.
제 1 장에서는 직류 모터의 비선형 특성과 그에 대한 기존의 제어 방법을 언급하였고, VSS 제어 알고리즘을 도입하여, 새로운 슬라이딩 라인을 제안하게 된 동기를 설명하였다.
제 2 장에서는 전체 시스템을 구성하는 각 요소들의 유기적인 관계를 설명하고 제어 대상인 직류 모터의 수학적인 모델을 구하였다.
제 3 장에서는 VSS 이론을 간단하게 설명하고 기존의 슬라이딩 라인을 사용하여 직류 모터에 적용, 시뮬레이션을 통해 Reaching Phase 가 있음을 보였고 상태 괴적이 부하 변동에 영향을 받음을 보였다.
제 4 장에서는 새로운 슬라이딩 라인의 조건을 제시하고 그에 따른 비선형 슬라이딩 라인을 구하여 직류 모터에 적용, 부하 변동 하에 Reaching Phase에서도 로버스터함을 보였다. 제 5 장에서는 시뮬레이션과 실험에서 사용한 샘플링 시간에 대하여 설명하고 기존의 슬라이딩 라인과 새로운 슬라이딩 라인에 대한 실험을 통해 성능을 비교하였다.
제 6 장에서는 결론을 내리고 앞으로 더 연구 하여야될 과제를 제시하였다.
본 논문에서는 새로운 슬라이딩 라인을 사용하여, 특히 Reaching Phase에서의 Robustness 를 개선하였다.
