과학연구

RBF신경망외란추정보상기를 리용한 세바퀴전방향이동로보트의 궤도추종조종에 대한 연구

 2024.4.30.

우리는 방사토대함수(RBF)신경망을 리용하여 세바퀴전방향이동로보트의 궤도추종조종을 실현하기 위한 한가지 방법을 제안하였다.

제안한 방법에서는 세바퀴전방향이동로보트의 동력학적모형에 존재하는 파라메터불확정성과 구조적불확정성 그리고 미지의 외란을 하나의 총적인 외란으로 보고 RBF신경망을 리용하여 추정보상한다.

먼저 세바퀴전방향이동로보트의 동력학적모형에 기초하여 모멘트계산(CT)조종법칙을 유도하고 모형불확정성과 미지의 외란이 존재하는 경우 모멘트계산조종의 부족점을 극복하기 위하여 RBF신경망을 리용한 외란추종보상기를 설계하였다.

다음으로 려파추종오차의 두제곱형식을 목적함수로 하고 그라디엔트하강법을 리용하여 외란추정보상을 위한 신경망의 학습규칙을 유도하였다.

마지막으로 모의실험과 장치실험을 통하여 제안한 방법의 효과성을 검증하였다.

실험결과는 제안한 방법이 모형불확정성과 미지의 외란이 존재하는 경우 기타 궤도추종방법들에 비하여 효과적이라는것을 보여준다.

구체적인 결과는 잡지 《Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering》에 《Trajectory Tracking Control of a Three-wheeled Omnidirectional Mobile Robot Using Disturbance Estimation Compensator by RBF Neural Network》(https://doi.org/10.1007/s40430-023-04340-5) 의 제목으로 출판되였다.