• Title, Summary, Keyword: 군집제어

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UAV Swarm Flight Control System Design Using Potential Functions and Sliding Mode Control (포텐셜 함수와 슬라이딩 모드 제어기법을 이용한 무인기 군집비행 제어기 설계)

  • Han, Ki-Hoon;Kim, You-Dan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.5
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    • pp.448-454
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    • 2008
  • This paper deals with a behavior based decentralized control strategy for UAV swarming utilizing the artificial potential functions and the sliding mode control technique. Individual interactions for swarming behavior are modeled using the artificial potential functions. The motion of individual UAV is directed toward the negative gradient of the combined potential. For tracking the reference trajectory of UAV swarming, a swarming center is considered as the object of control. The sliding-mode control technique is adopted to make the proposed swarm control strategy robust with respect to the system uncertainties and the varying mission environment. Numerical simulation is performed to verify the performance of the proposed controller.

Formation Control of Mobile Robots using Adaptive PID Controller (적응 PID 제어기를 이용한 이동로봇의 군집제어)

  • Park, Jin-Hyun;Choi, Young-Kiu
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.19 no.11
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    • pp.2554-2561
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    • 2015
  • In this paper, we strengthen the advantages of a simple PID controller as a study on the formation control of mobile robots and propose an adaptive PID controller with robust performance at the dynamics characteristics of following robot. Simulation studies show that the adaptive PID controller has better keeping constant distance and angle such as tracking performance of following robot for the formation control than a conventional PID controller. This is the proposed adaptive PID controller to change the gains is found to represent the best performance. This is able to verify that the performance of the proposed adaptive PID controller is excellent.

Formation Control of Mobile Robots using PID Controller with Neural Networks (신경회로망 PID 제어기를 이용한 이동로봇의 군집제어)

  • Kim, Yong-Baek;Park, Jin-Hyun;Choi, Young-Kiu
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.18 no.8
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    • pp.1811-1817
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    • 2014
  • In this paper, a PID controller with interpolated gains by use of neural networks is proposed for the formation control problem that following robots track a leading robot with constant distances and angles when there are changes in the mass of the following robot. The whole control system is composed of a kinematic controller and a dynamic controller considering the robot dynamics. The dynamic controller is the PID controller with varying gains, and the proper gains are obtained for some representative masses of the follower robot by the genetic algorithm. Neural networks is trained using the genetic algorithm with the gain data obtained in the previous step. The trained neural network determines optimal PID gains for a random mass of following robot. Simulation studies show that for arbitrary masses of the tracking robot, the PID controller with interpolated gains by the trained neural network has better tracking performance than that of the PID controller with fixed gains.

이동 로봇의 군집 제어 리뷰

  • Park, Bong-Seok;Kim, Hong-Geun
    • ICROS
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    • v.19 no.2
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    • pp.34-38
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    • 2013
  • 자연계에서 빈번히 목격되는 군집 현상과 그 효용성의 고찰에 기인하여, 최근 다중 이동 로봇의 협업에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 그 중, 본 논문에서는 다중 이동 로봇의 군집 제어 방법론들을 설명하고, 그와 관련된 최신 결과들도 소개한다. 특히 군집 제어 문제를 해결하기 위한 대표적인 방식인 행동 기반 접근법, 가상 구조 접근법, 선도-추종 접근법, 그래프 이론 기반 접근법 위주로 소개한다.

Adaptive Formation Control for Mobile Robots with Unknown Velocities of Leader Robot (선도 로봇 속도를 모르는 상태에서의 이동 로봇을 위한 적응 군집 제어)

  • Moon, Ssu-Rey;Choi, Yoon-Ho;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1833_1834
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이동 로봇의 군집 제어를 위해 선도-추종 로봇 방법에 기반한 적응 군집 제어 방법을 제안한다. 제안된 제어 방법 에서는 선도 로봇의 선형 속도와 각 속도를 추정하기 위해 투영 법칙에 기반한 적응 기법을 이용하며, 또한 백스테핑 제어 기법을 이용하여 이동 로봇의 제어 입력인 토크를 구한다. 마지막으로, 컴퓨터 모의실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기의 성능을 검증하고자 한다.

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군집 현상과 제어

  • Kim, Jeong-Su
    • ICROS
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    • v.19 no.2
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    • pp.26-33
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    • 2013
  • 과학 기술의 발달로 다수의 로봇이나 비행체 등을 운영하게 되면서 하나의 시스템을 운용할 때는 나타나지 않던 새로운 동역학적 특성들이 나타나게 되었다. 생물 및 생태학에서는 이미 오래전부터 이러한 군집 현상과 그 현상의 이면에 있는 목적 등이 연구의 대상이 되었고 그것에서 새로운 교훈을 얻고자 하였다. 서로 상호 작용을 하는 다수의 부시스템로 구성된 다개체 시스템의 출현으로 인해 그것의 공학적 분석을 위해 새로운 시스템 이론적 해석과 그에 따른 제어 문제들이 주목을 받고 있다. 다개체 시스템이 특정한 목적을 달성하기 위하여 개별 부시스템이 달성해야 할 세부 제어 문제 정의 및 제어 알고리즘에 대한 연구가 활발히 주목을 받고 있다. 본 기고에서는 자연과 공학에 나타나는 다개체 시스템이 보이는 군집 현상의 사례들과 주요 연구 문제를 소개한다.

Real Time Cluster Flight Control System for Drone (드론의 실시간 군집비행 제어시스템)

  • Kwon, Sangeun;Lee, Seongjin
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • pp.3-4
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    • 2020
  • 공연을 위한 드론 군집비행의 제어시스템에 관한 기존의 연구 결과들은 실시간으로 반응하지 않으며, 비숙련자가 제어하기 어렵다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 첫 번째로 HCI를 기반으로 한 웨어러블 형태의 장갑 컨트롤러를 사용한다. 두 번째로 각각의 음 정보에 실시간으로 반응하도록 FFT를 사용한 주파수 정보를 컴퓨터로 수신 받는다. 세 번째로 각각의 군집비행 움직임 정보를 복수의 드론에게 송신하는 새로운 방법의 드론 실시간 군집비행 제어시스템을 설계하였다.

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The cooperate navigation for swarm robot using space partitioning technique (군집로봇의 협조탐색을 이용한 공간분할기법)

  • Bang, Mun-Seop;Kim, Jong-Sun;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1892-1893
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Centroidal Voronoi Tessellation을 이용하여 군집로봇의 협조탐색을 위한 공간분할기법을 제안한다. 탐색공간은 Centroidal Voronoi Tessellation을 이용하여 분할한다. 전역 경로 계획 및 군집 로봇 간의 충돌 회피는 포텐셜 필드를 이용한다. 탐색공간에 밀도 함수를 사용하여 공간분할의 유동성을 부여한다. 마지막으로, 군집로봇의 협조탐색의 가능성을 시뮬레이션을 통하여 확인한다.

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Behavior Control Algorithm of Swarm Robots for Space Search (공간 탐색을 위한 군집 로봇 행동 제어 알고리즘)

  • Tak, Myung-Hwan;Kim, Jin-Kyu;Joo, Young-Hoon;Shin, Sang-Keun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1894-1895
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    • 2011
  • 본 논문에서는 군집 로봇을 이용하여 주어진 공간을 효율적으로 탐색하기 위한 행동 제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 군집 로봇의 운동방정식을 이용하여 각 로봇의 이동 상태를 파악하고 로봇에 장착된 센서 범위를 이용하여 군집 로봇간의 이동 규칙을 계획한다. 계획된 이동 규칙은 초기의 밀집된 위치에서 로봇이 자율적으로 이동하여 로봇간의 충돌을 회피하고 최적의 거리를 유지하면서 공간을 효율적으로 탐색하기 위한 행동 제어 방법을 제안한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 그 응용 가능성을 증명한다.

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A Image Contrast Enhancement Using Clustering of Image Histogram (히스토그램 군집화를 이용한 영상 대비 향상)

  • Hong, Seok-Keun;Park, Joon-Woo;Kang, Byeong-Jo;Choi, Yu-Na;Cho, Seok-Je
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • pp.379-380
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    • 2009
  • 히스토그램 스트레칭이나 히스토그램 균등화 등 기존 대비 향상 기법들과 히스토그램 균등화 기반의 수많은 방법들은 저대비에 소수의 화소들이 넓게 퍼져 있는 영상에 대해서 만족할만한 결과를 내지 못한다. 따라서 본 논문은 군집화 방법을 이용한 새로운 영상 대비 향상 기법을 제안한다. 히스토그램의 군집수는 원영상의 히스토그램을 분석하여 얻을 수 있다. 히스토그램 성분들을 K-means 알고리즘을 이용하여 군집화한다. 그리고 히스토그램 군집 범위와 군집의 화소수 비율을 비교하여 히스토그램 스트레칭과 히스토그램 균등화를 선택적으로 적용한다. 실험 결과로부터 제안한 방법이 기존의 대비 향상 기법들보다 더 효과적임을 확인할 수 있었다.

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