KR100252714B1 - Operating control device for virtual reality system - Google Patents

Operating control device for virtual reality system Download PDF

Info

Publication number
KR100252714B1
KR100252714B1 KR1019970053082A KR19970053082A KR100252714B1 KR 100252714 B1 KR100252714 B1 KR 100252714B1 KR 1019970053082 A KR1019970053082 A KR 1019970053082A KR 19970053082 A KR19970053082 A KR 19970053082A KR 100252714 B1 KR100252714 B1 KR 100252714B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
output
control
virtual reality
pid
motion reproducer
Prior art date
Application number
KR1019970053082A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990032113A (en
Inventor
한기봉
Original Assignee
전주범
대우전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전주범, 대우전자주식회사 filed Critical 전주범
Priority to KR1019970053082A priority Critical patent/KR100252714B1/en
Publication of KR19990032113A publication Critical patent/KR19990032113A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100252714B1 publication Critical patent/KR100252714B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/36Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential
    • G05B11/42Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P.I., P.I.D.
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02Systems involving the use of models or simulators of said systems electric

Abstract

PURPOSE: An operating control device for a virtual reality system is provided to keep a control performance constant by estimating a system parameter suitably to the number of passengers of a virtual reality system. CONSTITUTION: A reference signal for operating a virtual reality system is inputted to a reference input means(220). An inverse dynamic controller(250) generates a feed forward control force and reduces a following error in following the reference signal. A subtracting means(230) subtracts a position estimating signal of the virtual reality system from the reference signal and outputs an error signal. A PID controller(210) generates a feedback control force to stabilize an instability due to a modeling error of the inverse dynamic controller. An adding means(260) adds the feed forward control force and the feedback control force and outputs it to the virtual reality system. A system parameter estimating means(240) controls the system parameter suitably to the number of passengers. A PID controller keeping means(270) and an inverse dynamic controller keeping means(280) keeps the control performances of the PID controller and the inverse dynamic controller well by the system parameter.

Description

가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치(OPERATING CONTROL DEVICE FOR VITUAL REALITY SYSTEM)OPERATING CONTROL DEVICE FOR VITUAL REALITY SYSTEM

본 발명은 피드백 제어기와 피드포워드 제어기를 사용하여 운동 재현을 위한 출력과 입력 사이의 시간 지연을 줄이고 시스템 매개 변수를 적응적으로 변화시켜 편로드 유압 실린더가 일정한 제어 성능을 갖도록 하기 위한 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치에 관한 것이다.The present invention uses a feedback controller and a feedforward controller to reduce the time delay between the output and the input for reproducing the motion, and to adaptively change the system parameters so that the single-rod hydraulic cylinder has a constant control performance. It relates to a drive control device of the machine.

종래의 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치는 도 1 에 도시한 바와 같이 가상 현실 운동 재현기의 실린더를 임의대로 움직이기 위해 설정된 기준 신호(r(t))를 입력시키기 위한 기준 입력부(120), 상기 기준 입력부(120)로 부터 출력되는 기준 신호(r(t))로 부터 실린더의 위치 추정 신호(y(t))를 감산하여 오차 신호(e(t))를 출력하는 감산기(130), 상기 감산기(130)로 부터 출력되는 오차 신호(e(t))를 입력으로 PID(Proportion Integral Differential) 제어를 통해 보상하는 PID 제어기(110), 및 상기 PID 제어기(110)로 부터 출력되는 제어력(u(t))에 따라 동작하고 그 출력(y(t))을 상기 감산기(130)의 타입력으로 피드백하는 플랜트(100)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the driving control apparatus of the conventional virtual reality motion reproducer includes a reference input unit 120 for inputting a reference signal r (t) set to arbitrarily move the cylinder of the virtual reality motion reproducer. And a subtractor 130 which outputs an error signal e (t) by subtracting the cylinder position estimation signal y (t) from the reference signal r (t) output from the reference input unit 120. A PID controller 110 for compensating through the PID (Proportion Integral Differential) control with the error signal e (t) output from the subtractor 130, and a control force output from the PID controller 110. It consists of a plant 100 operating in accordance with (u (t)) and feeding back its output y (t) to the type force of the subtractor 130.

상기 플랜트(100)는 유압 장치에서 유압을 공급하거나 귀환시키기 위해 서브 밸브 위치에 따라 실린더를 수축 및 팽창하는 유압부(101), 서보 밸브를 개폐하여 유입된 유압을 실린더로 보내 구동하거나 상기 유압부(101)로 보내는 구동부(102), 상기 구동부(102)를 통해 보내진 유압에 따라 실린더가 작동하고 실린더의 작동에 따라 그 변위를 측정하여 변위 측정 신호를 출력하는 운동 재현기 및 감지부(103), 상기 운동 재현기 및 감지부(103)로 부터 출력되는 변위 측정 신호를 증폭시키고 상기 구동부(102)를 작동하기 위한 신호를 출력하는 증폭부(104), 및 상기 증폭부(104)로 부터 출력되는 증폭된 위치 추정 신호(y(t))를 상기 감산기(130)로 출력하고 상기 PID 제어기(110)로 부터 출력되는 제어력(u(t)), 즉 실린더 작동 신호를 상기 증폭부(104)로 출력하기 위한 입출력부(105)로 구성된다.The plant 100 drives the hydraulic unit 101 which contracts and expands the cylinder according to the sub-valve position in order to supply or return the hydraulic pressure from the hydraulic unit, and opens and closes the servo valve to drive the hydraulic pressure introduced to the cylinder or drive the hydraulic unit. The driving unit 102 to be sent to the 101, the motion is reproduced and the sensing unit 103 to operate the cylinder in accordance with the hydraulic pressure sent through the drive unit 102 and to measure the displacement in accordance with the operation of the cylinder to output the displacement measurement signal An amplifying unit 104 which amplifies the displacement measurement signal output from the motion reproducer and the sensing unit 103 and outputs a signal for operating the driving unit 102, and an output from the amplifying unit 104. The amplified position estimation signal y (t) is output to the subtractor 130 and the control force u (t) output from the PID controller 110, that is, the cylinder operation signal is output to the amplifier 104. I / O to output to It consists of 105.

이와 같이 구성되는 종래의 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치의 동작을 설명한다.The operation of the drive control device of the conventional virtual reality motion reproducer configured as described above will be described.

기준 신호(r(t))는 감산기(130)에서 이전에 플랜트(100)로 부터 출력되어 피드백된 출력 신호(y(t))가 감산된후 PID 제어기(110)에서 PID 제어를 통해 보상된다. 즉, 아래 수학식 1 에 나타낸 바와 같이 상기 가산기(100)의 출력(e(t))은 PID 제어기(110)에서 PID 제어를 통해 제어력(u(t))으로 출력된다.The reference signal r (t) is compensated through the PID control in the PID controller 110 after the output signal y (t) fed back from the plant 100 and fed back from the plant 100 in the subtractor 130 is subtracted. . That is, as shown in Equation 1 below, the output e (t) of the adder 100 is output as the control force u (t) through the PID control in the PID controller 110.

u(t)=u(t-1)+q0e(t)+q1e(t-1)+q2e(t-2)u (t) = u (t-1) + q 0 e (t) + q 1 e (t-1) + q 2 e (t-2)

여기서, 상기 q0 , q1 , q2 은 PID 게인이고, e(t) = r(t) - y(t) 이다.Where q 0 , q 1 , q 2 Is the PID gain and e (t) = r (t)-y (t).

따라서 기준입력(r(t))으로 부터 출력값(y(t))이 감산된 오차값(e(t))은 PID 제어기(110)에서 PID 제어에 의해 보상되어 제어력(u(t))으로 출력된다. 상기 PID 제어기(110)로 부터 출력되는 제어력(u(t))은 상기 플랜트(100)를 작동시키게 되고 상기 플랜트(100)로 부터 출력되는 출력값, 즉 위치에 대한 변위(y(t))는 상기 감산기(130)의 감산 단자(-)로 입력되어 다음에 입력되는 기준 입력(r(t))으로 부터 감산된다.Accordingly, the error value e (t) obtained by subtracting the output value y (t) from the reference input r (t) is compensated by the PID control in the PID controller 110 to the control force u (t). Is output. The control force u (t) output from the PID controller 110 operates the plant 100 and the output value output from the plant 100, that is, the displacement y (t) with respect to the position The subtractor 130 is subtracted from the reference input r (t) which is input to the subtraction terminal (-).

따라서 종래의 가상현실 운동 재현기의 구동 제어 장치는 기준 입력에 대한 플랜트(100)의 출력값(y(t))에 의존하여 PID 제어하기 때문에 제어 성능에 한계가 있다.Therefore, the driving control apparatus of the conventional virtual reality motion reproducer has a limitation in control performance because it controls PID depending on the output value y (t) of the plant 100 with respect to the reference input.

즉, 종래의 가상현실 운동 재현기의 구동 제어 장치는 기준 입력(r(t))과 출력(y(t)) 사이에 항상 시간적 차이, 즉 위상 차가 발생하여 가상 현실 운동 재현기의 가상 현실감을 저하시키는 문제점이 있었다.That is, the driving control apparatus of the conventional virtual reality motion reproducer always generates a time difference, that is, a phase difference between the reference input r (t) and the output y (t), so that the virtual reality of the virtual reality motion reproducer is generated. There was a problem of deterioration.

또한, 운동 재현기를 구동하는 제어기의 게인을 고정시켰기 때문에 운동 조건이나 탑승자의 수의 변동에 적절히 대처할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, since the gain of the controller driving the motion reproducer is fixed, there is a problem in that it is not possible to adequately cope with a change in the exercise conditions or the number of occupants.

상기 문제점을 개선하기 위한 본 발명의 목적은 가상 현실 운동 재현기의 탑승자의 수에 따라 적응적으로 시스템 매개 변수를 추정하여 일정한 제어 성능을 갖도록 하기 위한 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention for improving the above problems is to provide a drive control apparatus of a virtual reality motion reproducer to have a certain control performance by adaptively estimating the system parameters according to the number of occupants of the virtual reality motion reproducer have.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기준 입력에 대한 출력의 시간 지연을 줄여 가상 현실감을 고조시키시 위한 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a drive control apparatus of a virtual reality motion reproducer for enhancing the virtual reality by reducing the time delay of the output to the reference input.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 가상 현실 운동 재현기를 임의대로 움직이기 위해 설정된 기준 신호를 입력시키기 위한 기준 입력 수단, 상기 가상 현실 운동 재현기의 전달 함수의 역함수로 이루어져 상기 기준 입력 수단으로 부터 출력되는 기준 신호를 입력으로 피드 포워드 제어력을 발생하여 기준 신호의 추종시 추종 오차를 줄여주는 역동역학 제어 수단, 상기 기준 입력 수단으로 부터 출력되는 기준 신호로 부터 상기 가상 현실 운동 재현기의 위치 추정 신호를 감산하여 오차 신호를 출력하는 감산 수단, 상기 감산 수단으로 부터 출력되는 오차 신호를 입력으로 PID 제어를 이용한 피드백 제어력을 발생하여 상기 역동역학 제어 수단의 모델링 오차에 의한 불안정성을 안정화시키고 제어 성능을 향상시키는 PID 제어 수단, 상기 역동역학 제어 수단과 상기 PID 제어 수단으로 부터 출력되는 제어력들을 가산하여 상기 가상 현실 운동 재현기로 출력하는 가산 수단, 상기 감산 수단으로 부터 출력되는 오차 신호와 상기 가산 수단으로 부터 출력되는 제어력에 따라 작동하는 가정한 플랜트의 위치 추정 신호를 발생하여 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건과 탑승자의 수에 따라 적응적으로 제어력을 출력하도록 시스템 매개 변수를 추정하여 제어하는 시스템 매개 변수 추정 수단, 상기 시스템 매개 변수 추정 수단으로 부터 출력되는 시스템 매개 변수를 입력으로 상기 PID 제어 수단의 제어 성능이 유지되도록 설계하는 PID 제어기 설계 수단, 및 상기 시스템 매개 변수 추정 수단으로 부터 출력되는 시스템 매개 변수를 입력으로 상기 역동역학 제어 수단의 제어 성능이 유지되도록 설계하는 역동역학 제어기 설계 수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a reference input means for inputting a reference signal set to move the virtual reality motion reproducer arbitrarily, and an inverse function of a transfer function of the virtual reality motion reproducer, which is output from the reference input means. A dynamic dynamics control means for generating a feedforward control force by inputting a reference signal to reduce the tracking error when following the reference signal, and a position estimation signal of the virtual reality motion reproducer from the reference signal output from the reference input means. Subtraction means for subtracting and outputting an error signal, generating feedback control force using PID control as an input of the error signal output from the subtraction means to stabilize instability due to modeling error of the dynamic control means and improve control performance. PID control means, the dynamics agent An addition means for adding the control forces output from the means and the PID control means to output to the virtual reality motion reproducer, an assumed plant operating according to the error signal output from the subtraction means and the control power output from the adding means. A system parameter estimating means for estimating and controlling a system parameter so as to generate a position estimating signal and to output a control force adaptively according to the exercise conditions and the number of occupants of the virtual reality motion reproducer, the system parameter estimating means PID controller design means designed to maintain the control performance of the PID control means by inputting the system parameter output, and control performance of the dynamic dynamic control means by inputting the system parameter output from the system parameter estimating means. Designed to keep this dynamic It provides a drive control apparatus for a virtual reality exercise reproduction group, characterized by configured to include a crane controller design method.

도 1 은 종래의 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치의 구성도1 is a configuration diagram of a drive control apparatus of a conventional virtual reality motion reproducer

도 2 는 본 발명에 의한 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치의 구성도2 is a configuration diagram of a drive control apparatus for a virtual reality motion reproducer according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100, 200 : 플랜트 101, 201 : 유압부100, 200: plant 101, 201: hydraulic part

102, 202 : 서보 밸브 103 : 운동 재현기 및 감지부102, 202: Servo valve 103: motion reproducer and detection unit

104, 204 : 증폭기 105, 205 : 입출력부104, 204: amplifier 105, 205: input / output unit

110, 210 : PID 제어기 120, 220 : 기준 입력부110, 210: PID controller 120, 220: reference input unit

130, 230 : 감산기 203 : 운동 재현기130, 230: subtractor 203: motion reproducer

206 : 센서 250 : 역동역학부206 sensor 250: dynamic dynamics

260 : 가산기260: adder

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치는 도 2 에 도시한 바와 같이 기준 입력부(220), 역동역학 제어기(250), 감산기(230), PID 제어기(210), 가산기(260), 시스템 매개 변수 추정부(240), PID 제어기 설계부(270), 및 역동역학 제어기 설계부(280)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the driving control apparatus of the virtual reality motion reproducer according to the present invention includes a reference input unit 220, a dynamics controller 250, a subtractor 230, a PID controller 210, an adder 260, System parameter estimator 240, PID controller design unit 270, and dynamics controller design unit 280.

상기 기준 입력부(220)는 가상 현실 운동 재현기를 임의대로 움직이기 위해 설정된 기준 신호를 입력시키기 위한 것이다.The reference input unit 220 is for inputting a reference signal set to arbitrarily move the virtual reality motion reproducer.

상기 역동역학 제어기(250)는 상기 가상 현실 운동 재현기의 전달 함수의 역함수로 이루어져 상기 기준 입력부(220)로 부터 출력되는 기준 신호를 입력으로 피드 포워드 제어력(u2(t))을 발생하여 기준 신호의 추종시 추종 오차를 줄여주는 것이다.The inverse dynamic controller 250 is composed of an inverse function of a transfer function of the virtual reality motion reproducer and generates a feedforward control force u2 (t) as a reference signal output from the reference input unit 220 to generate a reference signal. This will reduce the tracking error when following.

상기 감산기(230)는 상기 기준 입력부(220)로 부터 출력되는 기준 신호로 부터 상기 가상 현실 운동 재현기의 위치 추정 신호를 감산하여 오차 신호(e(t))를 출력하는 것이다.The subtractor 230 outputs an error signal e (t) by subtracting a position estimation signal of the virtual reality motion reproducer from a reference signal output from the reference input unit 220.

상기 PID 제어기(210)는 상기 감산기(230)로 부터 출력되는 오차 신호를 입력으로 PID 제어를 이용한 피드백 제어력(u1)을 발생하여 상기 역동역학 제어기(250)의 모델링 오차에 의한 불안정성을 안정화시키고 제어 성능을 향상시키는 것이다.The PID controller 210 generates a feedback control force u1 using PID control as an input of an error signal output from the subtractor 230 to stabilize and control instability due to modeling error of the dynamics controller 250. To improve performance.

상기 가산기(260)는 상기 역동역학 제어기(250)와 상기 PID 제어기(210)로 부터 출력되는 제어력들(u1, u2)을 가산하여 상기 가상 현실 운동 재현기로 출력하는 것이다.The adder 260 adds the control forces u1 and u2 output from the inverse dynamic controller 250 and the PID controller 210 and outputs them to the virtual reality motion reproducer.

상기 시스템 매개 변수 추정부(240)는 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건과 탑승자의 수에 따라 시스템 매개 변수를 적응적으로 추정하는 것으로, 상기 감산기(230)로 부터 출력되는 오차 신호(e(t))와 상기 가산기(260)로 부터 출력되는 제어력(u(t))에 따라 작동하는 가정한 플랜트의 위치 추정 신호를 발생하여 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건과 탑승자의 수에 따라 적응적으로 제어력을 출력하도록 시스템 매개 변수를 추정하여 제어하는 것이다.The system parameter estimator 240 adaptively estimates system parameters according to the motion conditions of the virtual reality motion reproducer and the number of occupants, and outputs an error signal e (t (t)) from the subtractor 230. )) And the position estimation signal of the hypothesized plant operating according to the control force u (t) output from the adder 260 is adaptively generated according to the exercise conditions and the number of occupants of the virtual reality motion reproducer. To estimate and control the system parameters to output control power.

즉, 상기 시스템 매개 변수 추정부(240)는 상기 감산기(230)으로 부터 출력되는 오차 신호(e(t))와 상기 가산기(260)로 부터 출력되는 제어력(u(t))을 입력으로 RLS(RecursiveLeast Square)에 의해 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건과 탑승자의 수에 따라 시스템 매개 변수를 추정하여 적응적으로 제어력을 출력하도록 제어한다.That is, the system parameter estimator 240 inputs an error signal e (t) output from the subtractor 230 and a control force u (t) output from the adder 260 as an input. (RecursiveLeast Square) to estimate the system parameters according to the exercise conditions and the number of occupants of the virtual reality motion reproducer to control the output adaptively.

상기 PID 제어기 설계부(270)는 상기 시스템 매개 변수 추정부(240)로 부터 출력되는 시스템 매개 변수를 입력으로 상기 PID 제어기(210)의 제어 성능이 유지되도록 설계하는 것이다.The PID controller design unit 270 is designed to maintain the control performance of the PID controller 210 by inputting a system parameter output from the system parameter estimator 240.

상기 역동역학 제어기 설계부(270)는 상기 시스템 매개 변수 추정부(240)로 부터 출력되는 시스템 매개 변수를 입력으로 상기 역동역학 제어기(250)의 제어 성능이 유지되도록 설계하는 것이다.The dynamics controller design unit 270 is designed to maintain the control performance of the dynamics controller 250 by inputting the system parameters output from the system parameter estimator 240.

한편, 플랜트(200)는 상기 가산기(260)로 부터 발생된 제어력(u(t))에 따라 작동하는 것으로, 유압 장치에서 유압을 공급하거나 귀환시키기 위해 서브 밸브 위치에 따라 유압 실린더를 수축 및 팽창하는 유압부(201), 서보 밸브를 개폐하여 유입된 유압을 실린더로 보내 구동하거나 상기 유압부(201)로 보내는 구동부(202), 상기 구동부(202)를 통해 보내진 유압에 따라 유압 실린더를 구동시켜 작동하는 운동 재현기(203), 외부 외란(ξ)을 받는 유압 실린더의 작동에 따라 상기 운동 재현기(203)의 변위를 측정하여 변위 측정 신호를 출력하는 센서(206), 상기 센서(206)로 부터 출력되는 변위 측정 신호를 증폭시키고 상기 서보 밸브(202)를 개폐하기 위한 신호를 출력하는 증폭부(204), 및 상기 증폭부(204)로 부터 출력되는 증폭된 위치 추정 신호(y(t))를 상기 감산기(230)로 출력하고 상기 가산기(260)로 부터 출력되는 제어력(u(t)), 즉 운동 재현기 구동 신호인 실린더 작동 신호를 상기 증폭기(204)로 출력하는 입출력부(205)로 구성된다.On the other hand, the plant 200 operates according to the control force u (t) generated from the adder 260, and contracts and expands the hydraulic cylinder according to the sub-valve position in order to supply or return hydraulic pressure from the hydraulic device. The hydraulic unit 201, opening and closing the servo valve to drive the hydraulic pressure flows into the cylinder to drive or drive the hydraulic cylinder in accordance with the hydraulic pressure sent through the drive unit 202, the drive unit 202 to the hydraulic unit 201 The sensor 206 and the sensor 206 which measure displacement of the motion reproducer 203 and output a displacement measurement signal according to the operation of the motion reproducer 203 that operates, the hydraulic cylinder subjected to external disturbance ξ. An amplifying unit 204 for amplifying the displacement measurement signal outputted from the amplifier and outputting a signal for opening and closing the servo valve 202, and an amplified position estimation signal y (t) output from the amplifying unit 204 )) To the subtractor 230 And an output unit 205 for outputting a control force u (t) output from the adder 260, that is, a cylinder operation signal, which is a motion reproducer driving signal, to the amplifier 204.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치의 동작을 설명한다.The operation of the drive control device of the virtual reality motion reproducer according to the present invention configured as described above will be described.

먼저, 피드포워드 제어력을 출력시키는 상기 역동역학 제어기(250)에 대해 설명하면 다음과 같다.First, the dynamics controller 250 that outputs the feedforward control force will be described.

상기 역동역학 제어기(250)의 전달함수는 가상 현실 운동 재현기의 전달함수의 역함수로 이루어진다. 즉, 가상 현실 운동 재현기(203)의 전달 함수(W(z-1))는 다음 수학식 2와 같이 나타내지므로, 역동역학 제어기(250)의 전달 함수(W(z-1)-1)는 다음 수학식 3과 같이 나타내진다.The transfer function of the inverse dynamics controller 250 includes an inverse function of the transfer function of the virtual reality motion reproducer. That is, since the transfer function W (z −1 ) of the virtual reality motion reproducer 203 is represented by Equation 2, the transfer function W (z −1 ) −1 of the inverse dynamic controller 250. Is expressed as in Equation 3 below.

Figure 1019970053082_B1_M0001
Figure 1019970053082_B1_M0001

Figure 1019970053082_B1_M0002
Figure 1019970053082_B1_M0002

따라서 상기 역동역학 제어기(250)로 부터 출력되는 피드 포워드 제어력(u2(t))은 다음 수학식 4 와 같다.Therefore, the feed forward control force u2 (t) output from the inverse dynamic controller 250 is expressed by Equation 4 below.

Figure 1019970053082_B1_M0003
Figure 1019970053082_B1_M0003

즉, 위의 수학식 4에 나타낸 바와 같이 상기 역동역학 제어기(250)로 부터 출력되는 피드 포워드 제어력(u2(t))은 앞으로의 기준 입력(r(t+1))을 입력으로 상기 운동 재현기(203)의 전달 함수의 역으로 미리 처리하여 대처할 수 있도록 하므로써, 출력(y(t))와 기준 입력(r(t)) 사이의 시간 지연, 즉 위상차를 줄일 수 있다.That is, as shown in Equation 4 above, the feedforward control force u2 (t) output from the inverse dynamic controller 250 reproduces the motion by inputting a forward reference input r (t + 1). By dealing with the inverse of the transfer function of the group 203 in advance, the time delay, that is, the phase difference between the output y (t) and the reference input r (t) can be reduced.

상기 출력(y(t))과 기준 입력(r(t)) 사이의 시간 지연을 줄이기 위해 상기 역동역학 제어기(250)로 부터 출력되는 피드포워드 제어력(u2(t))은 상기 가산기(260)에서 상기 PID 제어기(210)로 부터 출력되는 피드백 제어력(u1(t))과 가산되어 상기 가상 현실 운동 재현기를 구동하기 위해 상기 입출력부(205)로 출력된다.The feedforward control force u2 (t) output from the dynamics controller 250 to reduce the time delay between the output y (t) and the reference input r (t) is the adder 260. Is added to the feedback control force u1 (t) output from the PID controller 210 and output to the input / output unit 205 to drive the virtual reality motion reproducer.

위의 수학식 4를 이용하여 각각 역동역학 계수를 결정하는 a1, a2, b1, b2 를 구한다.Using the above equation (4) to determine the inverse dynamic coefficients respectively a 1 , a 2 , b 1 , b 2 Obtain

다음으로 상기 PID 제어기(210)에 대해 세부적으로 설명한다.Next, the PID controller 210 will be described in detail.

상기 PID 제어기의 전달 함수(C(z-1)는 다음 수학식 5에 나타낸 바와 같다.The transfer function C (z −1 ) of the PID controller is as shown in Equation 5 below.

Figure 1019970053082_B1_M0004
Figure 1019970053082_B1_M0004

이때, 상기 PID 제어기(210)로 부터 발생되는 제어력(u(t))은 다음 수학식 6 에 나타낸 바와 같이 된다.At this time, the control force u (t) generated from the PID controller 210 is as shown in Equation 6 below.

u(t)=u(t-1)+q0e(t)+q1e(t-1)+q2e(t-2)u (t) = u (t-1) + q 0 e (t) + q 1 e (t-1) + q 2 e (t-2)

한편, 플랜트(200)의 모델식은 다음 수학식 7 와 같다.On the other hand, the model equation of the plant 200 is the same as the following equation (7).

Figure 1019970053082_B1_M0005
Figure 1019970053082_B1_M0005

위의 수학식 4에서 y(t)는 출력을 나타내고, u(t)는 제어력을 나타내고, ξ는 외란을 나타내며,

Figure 1019970053082_B1_M0014
는 각각 다음 수학식 8, 9, 10 과 같다.In Equation 4 above, y (t) represents the output, u (t) represents the control force, ξ represents the disturbance,
Figure 1019970053082_B1_M0014
Are the following Equations 8, 9 and 10, respectively.

Figure 1019970053082_B1_M0006
Figure 1019970053082_B1_M0006

Figure 1019970053082_B1_M0007
Figure 1019970053082_B1_M0007

Figure 1019970053082_B1_M0008
Figure 1019970053082_B1_M0008

여기서, 위의 수학식 6 을 수학식 7 에 대입하면 다음 수학식 11과 같다.Here, substituting Equation 6 into Equation 7 is as follows.

위의 수학식 11의 우변의 분포항은 폐루프 시스템의 특성근이므로 특성 다항식에 따라 폐루프 시스템의 특성을 나타낸다. 분모 다항식을 M(z-1)라 하고 M(z-1)를 2차식으로 설계하면 된다. 따라서 M(z-1)은 다음 수학식 12와 같이 된다.Since the distribution term on the right side of Equation 11 is the characteristic root of the closed-loop system, it represents the characteristic of the closed-loop system according to the characteristic polynomial. Let the denominator polynomial be M (z -1 ) and M (z -1 ) be quadratic. Accordingly, M (z −1 ) is expressed by Equation 12 below.

M(z-1)=1+M1z-1+M2z-2 M (z -1 ) = 1 + M 1 z -1 + M 2 z -2

여기서 M1,M2는 설계 사양이므로 설계자가 임의로 조정하고, 위의 수학식 11, 12를 이용하여 각각 PID 계수를 결정하는 q0, q1, q2 를 구한다.Since M 1 and M 2 are design specifications, designers can arbitrarily adjust and determine PID coefficients using Equations 11 and 12, respectively. q 0 , q 1 , q 2 Obtain

한편, 상기 PID 계수를 결정하는 시스템 매개 변수 추정부(260)에서는 RLS(Recursive Least Square) 방법을 사용하며 시스템 매개 변수

Figure 1019970053082_B1_M0015
를 구하여 PID 제어기 설계부(250)로 전송하는데, 상기 시스템 매개 변수 추정부(260)에 적용된 RLS는 다음 수학식 13, 14, 15와 같다.On the other hand, the system parameter estimator 260 for determining the PID coefficients uses a recursive least square (RLS) method and
Figure 1019970053082_B1_M0015
To obtain and transmit to the PID controller design unit 250, the RLS applied to the system parameter estimator 260 is the following equation (13, 14, 15).

Figure 1019970053082_B1_M0010
Figure 1019970053082_B1_M0010

여기서,

Figure 1019970053082_B1_M0016
는 추정된 시스템 매개 변수 행렬이고, L(t) 는 다음 수학식 14 에 나타낸 바와 같다.here,
Figure 1019970053082_B1_M0016
Is the estimated system parameter matrix, L (t) Is as shown in Equation 14 below.

Figure 1019970053082_B1_M0011
Figure 1019970053082_B1_M0011

여기서, Φ(t) 는 출력, 제어 입력, 외란에 대한 벡터를 나타내는 상태 변수 행렬이고, λ(t) 는 포겟팅 팩터(Forgetting Factor) 이고, P(t) 는 다음 수학식 15와 같다.here, Φ (t) Is a state variable matrix that represents a vector for output, control input, and disturbance, λ (t) Is the forgetting factor, P (t) Is as shown in Equation 15.

Figure 1019970053082_B1_M0012
Figure 1019970053082_B1_M0012

이와 같은 RLS 알고리즘에 의해 탑승자의 수와 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건에 따라 적응적으로 추정된 매개 변수가 상기 PID 제어기(210)와 역동역학 제어기(250)를 재설계하게 되므로써 상기 PID 제어기(210)와 역동역학 제어기(250)는 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건과 탑승자의 수에 따라 적응적으로 제어력(u(t))을 출력할 수 있게 되고 출력된 제어력(u(t))은 가상 현실 재현기의 플랜트(200)를 구동시킨다.By the RLS algorithm, the parameters adaptively estimated according to the number of occupants and the motion conditions of the virtual reality motion reproducer are redesigned the PID controller 210 and the dynamics controller 250. 210 and the dynamics controller 250 may adaptively output the control force u (t) according to the exercise conditions and the number of occupants of the virtual reality motion reproducer, and the output control force u (t) may be The plant 200 of the virtual reality reproducer is driven.

따라서 상기 플랜트, 즉 운동 재현기를 제어하기 위해 상기 가산기(260)로 부터 출력되는 제어력(u(t))은 아래 수학식 16에 나타낸 바와 같다.Therefore, the control force u (t) output from the adder 260 to control the plant, that is, the motion reproducer, is represented by Equation 16 below.

Figure 1019970053082_B1_M0013
Figure 1019970053082_B1_M0013

이와 같이 PID 제어기(210)와 역동역학 제어기(250)를 이용하여 제어되는 가상 현실 운동 재현기의 동작을 도 2 를 참조하여 세부적으로 설명한다.The operation of the virtual reality motion reproducer controlled using the PID controller 210 and the dynamics controller 250 will be described in detail with reference to FIG. 2.

상기 기준 입력부(220)에서는 가상 현실 운동 재현기를 임의의 위치로 움직이기 위해 설정된 기준 신호(r(t))를 발생하여 상기 감산기(230)의 (+)입력단으로 입력시키고, 상기 감산기(230)에서는 상기 기준 입력부(220)로 부터 출력되는 기준 신호(r(t))로 부터 상기 플랜트(200)의 입출력부(205)로 부터 출력되는 현재의 실린더의 위치 추정 신호(y(t))를 감산하여 오차 신호(e(t))를 출력한다.The reference input unit 220 generates a reference signal r (t) that is set to move the virtual reality motion reproducer to an arbitrary position, inputs it to the (+) input terminal of the subtractor 230, and the subtractor 230. In the present invention, the position estimation signal y (t) of the current cylinder output from the input / output unit 205 of the plant 200 is output from the reference signal r (t) output from the reference input unit 220. It subtracts and outputs the error signal e (t).

상기 감산부(230)로 부터 출력되는 오차 신호(e(t))는 상기 PID 제어기(210)에 입력되어 피드포워드 제어기의 모델링 오차에 의한 불안정성을 안정화시키고 제어성능을 향상시킨 피드백 제어력(u1(t))을 출력하도록 한다.The error signal e (t) output from the subtraction unit 230 is input to the PID controller 210 to stabilize the instability due to the modeling error of the feedforward controller and improve the control performance u1 ( t)).

즉 상기 PID 제어기(210)에서는 상기 감산부(230)로 부터 출력되는 오차 신호(e(t))를 입력으로 위의 수학식 1에 따라 PID 제어하여 피드백 제어력(u1(t))을 출력한다.That is, the PID controller 210 outputs a feedback control force u1 (t) by PID control according to Equation 1 above by inputting an error signal e (t) output from the subtractor 230. .

한편, 상기 역동역학 제어기(250)에서는 상기 기준 입력부(220)로 부터 출력되는 기준 신호(r(t))를 입력으로 위의 수학식 3과 수학식 4에 의해 가상 현실 운동 재현기의 전달함수의 역함수로 이루어진 전달 함수에 따라 피드포워드 제어력(u2(t))을 출력한다.On the other hand, the dynamic dynamics controller 250 receives the reference signal r (t) output from the reference input unit 220 as an input of the transfer function of the virtual reality motion reproducer by the above equations (3) and (4) The feedforward control force u2 (t) is output according to the transfer function consisting of the inverse of.

상기 역동역학 제어기(250)로 부터 출력되는 피드 포워드 제어력(u2(t))은 상기 가산기(260)에 입력되어 상기 PID 제어기(210)에서 출력된 피드백 제어력(u1(t))과 가산되어 상기 가상 현실 운동 재현기를 제어하기 위한 제어력(u(t))으로 위의 수학식 16과 같이 출력된다.The feed forward control force u2 (t) output from the inverse dynamics controller 250 is input to the adder 260 and added to the feedback control force u1 (t) output from the PID controller 210. The control force u (t) for controlling the virtual reality motion reproducer is output as shown in Equation 16 above.

상기 가산기(260)로 부터 출력되는 제어력(u(t))은 상기 입출력부(205)를 통해 상기 증폭부(204)로 입력되어 증폭된후 상기 구동부(202)를 작동시킨다. 즉, 상기 구동부(202)는 상기 증폭부(204)로 부터 출력되는 증폭된 실린더 작동 신호에 따라 개폐된다.The control force u (t) output from the adder 260 is input to the amplifying unit 204 through the input / output unit 205 and amplified to operate the driving unit 202. That is, the driving unit 202 is opened and closed according to the amplified cylinder operation signal output from the amplifying unit 204.

상기 서보 밸브의 개폐에 의해 유입된 유압은 상기 유압부(201)에 입력되어 실린더를 수축 및 팽창시킨다. 다시말해서 상기 서보 밸브의 개폐에 의한 서보 밸브의 위치에 따라 유압 장치로 유압을 공급하거나 귀환시켜 실린더를 수축 및 팽창시키므로써 운동 재현기(203)가 움직이도록 한다.The hydraulic pressure introduced by opening and closing the servo valve is input to the hydraulic unit 201 to contract and expand the cylinder. In other words, the motion reproducer 203 moves by supplying or returning hydraulic pressure to the hydraulic device according to the position of the servovalve by opening and closing the servovalve to contract and expand the cylinder.

이때, 출력(y(t))와 기준 입력(r(t)) 사이의 시간 지연, 즉 위상차가 줄어들어 있으므로, 스크린에 디스플레이되는 영상과 지연없이 조화가 이루어지므로, 가상 현실을 보다 실감나게 재현할 수 있다.At this time, since the time delay, i.e., the phase difference between the output y (t) and the reference input r (t) is reduced, harmony with the image displayed on the screen is achieved without delay, so that virtual reality can be more realistically reproduced. Can be.

한편, 상기 감산기(230)에서 기준 신호(r(t))로 부터 감산되어 상기 PID 제어기(210)로 피드백되는 오차 신호(e(t))와 상기 가산기(260)로 부터 출력되는 제어력(u(t))은 상기 시스템 매개 변수 추정부(240)에 입력되어 탑승자의 수에 따라 플랜트 매개 변수를 추정하여 상기 PID 제어기(210)와 역동역학 제어기(250)를 다시 설계할 수 있도록 한다. 즉, 상기 시스템 매개 변수 추정부(240)에서는 위의 수학식 13, 14, 15에 의한 RLS를 이용하여 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건과 탑승자의 수에 따라 플랜트 매개 변수를 추정하여 상기 PID 제어기 설계부(270)와 역동역학 제어기 설계부(280)에서 상기 PID 제어기(210)의 PID 게인과 역동역학 제어기(250)의 변수를 재설계할 수 있도록 한다.Meanwhile, an error signal e (t) which is subtracted from the reference signal r (t) in the subtractor 230 and fed back to the PID controller 210 and a control force u output from the adder 260 (t)) is input to the system parameter estimator 240 to estimate the plant parameters according to the number of occupants to redesign the PID controller 210 and the dynamics controller 250. That is, the system parameter estimator 240 estimates a plant parameter according to the exercise condition and the number of occupants of the virtual reality motion reproducer using the RLS according to Equations 13, 14, and 15, and the PID controller. The design unit 270 and the dynamics controller design unit 280 may redesign the PID gains of the PID controller 210 and the variables of the dynamics controller 250.

상기 PID 제어기 설계부(270)에서는 상기 시스템 매개 변수 추정부(240)로 부터 출력되는 추정된 매개 변수를 이용하여 상기 PID 제어기(210)를 재설계하게 되므로써 상기 PID 제어기(210)는 탑승자의 수에 따라 적응적으로 피드백 제어력(u1(t))를 출력할 수 있게 된다.The PID controller design unit 270 redesigns the PID controller 210 using the estimated parameters output from the system parameter estimator 240 so that the PID controller 210 can be used in the number of occupants. Accordingly, the feedback control force u1 (t) can be output adaptively.

또한, 상기 역동역학 제어기 설계부(280)에서는 상기 시스템 매개 변수 추정부(240)로 부터 출력되는 추정된 매개 변수를 이용하여 상기 구동부의 전달 함수의 역함수에 의한 역동역학 제어기(250)를 재설계하게 되므로써 상기 역동역학 제어기(210)는 탑승자의 수에 따라 적응적으로 피드포워드 제어력(u2(t))을 출력할 수 있게 된다.In addition, the dynamics controller design unit 280 redesigns the dynamics controller 250 by the inverse function of the transfer function of the driver using the estimated parameters output from the system parameter estimator 240. Therefore, the dynamics controller 210 can adaptively output the feedforward control force u2 (t) according to the number of occupants.

한편, 상기 센서(206)에서는 상기 유압 실린더의 작동에 따라 상기 운동 재현기(203)의 해당하는 시점의 변위를 측정하여 변위 측정 신호로 상기 증폭부(204)로 출력한다. 상기 유압 실린더는 서보 밸브를 통해 보내진 유압에 따라 작동할 뿐아니라 외부 외란(ξ)을 받기 때문에 상기 운동 재현기(203)내의 유압 실린더 센서(206)가 상기 유압 실린더의 작동에 따라 변화되는 변위를 측정하여 상기 증폭부(204)로 변위 측정 신호를 출력하게 된다.On the other hand, the sensor 206 measures the displacement of the corresponding time point of the motion reproducer 203 in accordance with the operation of the hydraulic cylinder and outputs to the amplifier 204 as a displacement measurement signal. Since the hydraulic cylinder not only operates according to the hydraulic pressure sent through the servo valve, but also receives external disturbance (ξ), the hydraulic cylinder sensor 206 in the motion reproducer 203 can change the displacement that changes according to the operation of the hydraulic cylinder. The measurement outputs the displacement measurement signal to the amplifier 204.

상기 센서(206)로 부터 출력되는 변위 측정 신호는 상기 증폭부(204)에서 증폭된후 입출력부(205)를 통해 위치 추정 신호(y(t))로 상기 감산기(230)의 (-) 단자로 입력된다.The displacement measurement signal output from the sensor 206 is amplified by the amplifier 204 and then the negative terminal of the subtractor 230 as a position estimation signal y (t) through the input / output unit 205. Is entered.

그리고, 상기 PID 제어기 설계부(270)에 의해 탑승자의 수와 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건에 따라 적응적으로 재설계된 PID 제어기(210)에서는 상기 입출력부(205)로 부터 출력되는 위치 추정 신호(y(t))와 기준 입력부(220)로 부터 출력되는 기준 입력의 차인 오차 신호(e(t))를 상기 감산기(230)로 부터 입력받아 적응적인 피드백 제어력(u1(t))을 가산기(260)로 출력하게 된다.In addition, the PID controller 210 adaptively redesigned by the PID controller design unit 270 according to the number of occupants and the exercise conditions of the virtual reality motion reproducer, outputs a position estimation signal output from the input / output unit 205. The error signal e (t), which is the difference between y (t)) and the reference input output from the reference input unit 220, is input from the subtractor 230 to add the adaptive feedback control force u1 (t) to the adder ( 260).

또한, 상기 역동역학 제어기 설계부(280)에 의해 탑승자의 수와 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건에 따라 적응적으로 재설계된 역동역학 제어기(250)에서는 상기 기준 입력부(220)로 부터 출력되는 기준 입력 신호(r(t))를 입력으로 받아 적응적인 피드포워드 제어력(u2(t))을 가산기(260)로 출력하게 된다.In addition, in the dynamics controller 250 adaptively redesigned by the dynamics controller design unit 280 according to the number of occupants and the exercise conditions of the virtual reality motion reproducer, the reference input output from the reference input unit 220. The signal r (t) is received as an input and the adaptive feedforward control force u2 (t) is output to the adder 260.

상기 가산기(260)에서 가산된 적응적인 제어력(u(t))은 상기 플랜트(200)의 입출력부(205)로 출력되게 된다. 또한 동시에 상기 적응적인 제어력(u(t))은 상기 시스템 매개 변수 추정부(260)로 상기 오차 신호(e(t))와 함께 입력되어 가상 현실 운동 재현기와 탑승자의 수에 따라 적응적으로 상기 PID 제어기(210)와 역동역학 제어기(250)를 설계하도록 시스템 매개 변수를 추정할 수 있도록 한다.The adaptive control force u (t) added by the adder 260 is output to the input / output unit 205 of the plant 200. At the same time, the adaptive control force u (t) is input to the system parameter estimator 260 together with the error signal e (t) to adaptively adapt the virtual reality motion reproducer and the number of occupants. System parameters can be estimated to design the PID controller 210 and the inverse dynamics controller 250.

상술한 바와 같은 과정은 계속적으로 반복되어 모델링 오차에 강하면서도 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건과 탑승자의 수에 관계없이 일정한 제어 성능을 유지할 수 있다.The above-described process is continuously repeated to maintain a constant control performance regardless of the number of occupants and the motion conditions of the virtual reality motion reproducer while being resistant to modeling errors.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치는 피드백 제어기인 PID 제어기와 피드포워드 제어기인 역동역학 제어기를 적용하여 피드포워드 제어기에 의한 모델링 오차에 의한 불안정성을 극복하며, 출력과 입력 사이의 시간 지연인 위상차를 줄일 수 있어 영상에 의한 가상 현실을 보다 실감나게 재현할 수 있으며, 탑승자의 수에 적응적으로 시스템 매개 변수를 추정하여 탑승자의 수에 관계없이 일정한 제어 성능을 유지할 수 있다.As described above, the driving control apparatus of the virtual reality motion reproducer according to the present invention overcomes instability due to modeling error by the feedforward controller by applying a PID controller as a feedback controller and an inverse dynamics controller as a feedforward controller. It can reduce the phase difference, which is the time delay between the input and the input, to more realistically reproduce the virtual reality due to the image, and to maintain the constant control performance regardless of the number of occupants by estimating system parameters adaptively to the number of occupants Can be.

Claims (2)

가상 현실 운동 재현기를 임의대로 움직이기 위해 설정된 기준 신호를 입력시키기 위한 기준 입력 수단(220);Reference input means (220) for inputting a reference signal set for arbitrarily moving the virtual reality motion reproducer; 상기 가상 현실 운동 재현기의 전달 함수의 역함수로 이루어져 상기 기준 입력 수단(220)으로 부터 출력되는 기준 신호를 입력으로 피드 포워드 제어력(u2)을 발생하여 기준 신호의 추종시 추종 오차를 줄여주는 역동역학 제어 수단(250);Inverse dynamics which is composed of an inverse function of the transfer function of the virtual reality motion reproducer and generates a feedforward control force (u2) from the reference signal output from the reference input means 220 to reduce the tracking error when following the reference signal. Control means 250; 상기 기준 입력 수단(220)으로 부터 출력되는 기준 신호로 부터 상기 가상 현실 운동 재현기의 위치 추정 신호를 감산하여 오차 신호(e(t))를 출력하는 감산 수단(230);Subtraction means (230) for subtracting the position estimation signal of the virtual reality motion reproducer from the reference signal output from the reference input means (220) to output an error signal (e (t)); 상기 감산 수단(230)으로 부터 출력되는 오차 신호를 입력으로 PID 제어를 이용한 피드백 제어력(u1)을 발생하여 상기 역동역학 제어 수단(250)의 모델링 오차에 의한 불안정성을 안정화시키고 제어 성능을 향상시키는 PID 제어 수단(210);PID generating feedback control force u1 using PID control as an error signal output from the subtraction means 230 to stabilize instability due to modeling error of the dynamics control means 250 and to improve control performance. Control means 210; 상기 역동역학 제어 수단(250)과 상기 PID 제어 수단(210)으로 부터 출력되는 제어력들(u1, u2)을 가산하여 상기 가상 현실 운동 재현기로 출력하는 가산 수단(260);Addition means (260) for adding control forces (u1, u2) output from the dynamic dynamics control means (250) and the PID control means (210) and outputting them to the virtual reality motion reproducer; 상기 감산 수단(230)으로 부터 출력되는 오차 신호(e(t))와 상기 가산 수단(260)으로 부터 출력되는 제어력(u(t))에 따라 작동하는 가정한 플랜트의 위치 추정 신호를 발생하여 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건과 탑승자의 수에 따라 적응적으로 제어력을 출력하도록 시스템 매개 변수를 추정하여 제어하는 시스템 매개 변수 추정 수단(240);Generates a position estimation signal of the assumed plant operating according to the error signal e (t) output from the subtraction means 230 and the control force u (t) output from the addition means 260 System parameter estimating means (240) for estimating and controlling system parameters to adaptively output control power according to the exercise conditions and the number of occupants of the virtual reality motion reproducer; 상기 시스템 매개 변수 추정 수단(240)으로 부터 출력되는 시스템 매개 변수를 입력으로 상기 PID 제어 수단(210)의 제어 성능이 유지되도록 설계하는 PID 제어기 설계 수단(270); 및PID controller design means (270) designed to maintain the control performance of the PID control means (210) by inputting the system parameter output from the system parameter estimation means (240); And 상기 시스템 매개 변수 추정 수단(240)으로 부터 출력되는 시스템 매개 변수를 입력으로 상기 역동역학 제어 수단(250)의 제어 성능이 유지되도록 설계하는 역동역학 제어기 설계 수단(270)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치.And a dynamics controller design means 270 designed to maintain the control performance of the dynamics control means 250 by inputting the system parameters output from the system parameter estimation means 240. Control device of virtual reality motion reproducer. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템 매개 변수 추정 수단은The system of claim 1, wherein the system parameter estimating means 상기 감산 수단으로 부터 출력되는 오차 신호와 상기 가산 수단(260)으로 부터 출력되는 제어력(u(t))을 입력으로 RLS(RecursiveLeast Square)에 의해 가상 현실 운동 재현기의 운동 조건과 탑승자의 수에 따라 시스템 매개 변수를 추정하여 적응적으로 제어력을 출력하도록 제어함을 특징으로 가상 현실 운동 재현기의 구동 제어 장치.The error signal output from the subtracting means and the control force u (t) output from the adding means 260 are input to the exercise conditions and the number of occupants of the virtual reality motion reproducer by RLS (Recursive Least Square). According to the control method of the virtual reality motion reproducer characterized in that it controls to output a control force by estimating the system parameters.
KR1019970053082A 1997-10-16 1997-10-16 Operating control device for virtual reality system KR100252714B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970053082A KR100252714B1 (en) 1997-10-16 1997-10-16 Operating control device for virtual reality system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970053082A KR100252714B1 (en) 1997-10-16 1997-10-16 Operating control device for virtual reality system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990032113A KR19990032113A (en) 1999-05-06
KR100252714B1 true KR100252714B1 (en) 2000-04-15

Family

ID=19522863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970053082A KR100252714B1 (en) 1997-10-16 1997-10-16 Operating control device for virtual reality system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100252714B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104330968A (en) * 2014-11-18 2015-02-04 重庆邮电大学 Inverse model PID compound control method based on improved support vector regression

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104330968A (en) * 2014-11-18 2015-02-04 重庆邮电大学 Inverse model PID compound control method based on improved support vector regression

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990032113A (en) 1999-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7265511B2 (en) Motor control device
JP2006215626A (en) Position controller
JP2005085074A (en) Position controller
KR980004823A (en) Method and apparatus for disturbance compensation of an actuator
JP4483314B2 (en) Servo control device
KR100252714B1 (en) Operating control device for virtual reality system
KR19990033511A (en) Driving Control Device of Virtual Reality Motion Reproducer
JP3362053B2 (en) Device for controlling automobile actuators
KR102445049B1 (en) Control framework of model predictive control and adaptive tracking using shared neural network dynamics model
KR100252716B1 (en) Operating control device for virtual reality system
JP3062606B2 (en) Adaptive controller using neural network
KR100252715B1 (en) Operating control device for virtual reality system
JP4134599B2 (en) Synchronous control device
JPS63144782A (en) Controller for motor
KR19990032114A (en) Driving control device of virtual reality motion reproducer
KR100226589B1 (en) One side load hydraulic cylinder control device for virtual reality system
KR100240330B1 (en) One side load hydraulic cylinder control device for virtual reality system
KR100450084B1 (en) System controller whose robustness and functional performance are improved
JP2005182427A (en) Control computing device
van de Wouw et al. Output-feedback control of Lur’e-type systems with set-valued nonlinearities: a Popov-criterion approach
JP4038659B2 (en) Servo control device
JP3582541B2 (en) Positioning control method by sliding mode control
JP3234109B2 (en) Process control equipment
JPH0769723B2 (en) Process control equipment
JP2003259674A (en) Servo control apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090106

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee