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$H_\infty$ 제어를 이용한 방진대의 능동제어
Active Control of Isolation Table Using $H_\infty$ Control

김규용    (삼성종합기술원 정밀기계연구실   ); 양현석    (연세대학교 기계공학과   ); 박영필    (연세대학교 기계공학과  );
  • 초록

    Recently, the high-precision vibration attenuation technology becomes the essence fo the seccessful development of high-integrated and ultra-precision industries, and is expected to continue playing a key role in the enhancement of manufacturing technology. Vibration isolation system using an air-spring is widely employed owing to its excellent isolation characteristics in a wide frequency range. It has, however, some drawbacks such as low-stiffness and low-damping features and can be easily excited by exogenous disturbances, and then vibration of table is remained for a long time. Consequently, the need for active vibration control for an air-spring vibration isolation system becomes inevitable. Furthermore, for an air-spring isolation table to be successfully employed in a variety of manufacturing sites, it should have a guaranteed robust performance not only to exogenous disturbances but also to uncertainties due to various equipments which might be put on the table. In this study, an active vibration suppression control system using H.inf. theory is designed and experiments are performed to verify its robust performance. An air-spring vibration isolation table with voice-coil-motors as its actuators is designed and built. The table is modeled as 3 degree-of-freedom system. An active control system is designed based on $H_\infty$ control theory using frequency-shaped weighting functions. Analysis on its performance and frequency responce properties are done through numerical simulations. Robust characteristics of $H_\infty$ control on disturbances and model uncertainties are experimentally verified through (i) the transient response to the impact excitation of the table, (ii) the steady-state response to the harmonic excitation, and (iii) the response to the mass change of the table itself. An LQG controller is also designed and its performance is compared with the $H_\infty$ controller.


  • 주제어

    공기스프링 방진대 .   $H_\infty$제어 .   강건제어 .   보이스코일모터 .   가중함수행렬 .   덧셈형 모델링오차.  

  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 2007. "" Journal of mechanical science and technology, 21(5): 755~763     

 저자의 다른 논문

  • 양현석 (52)

    1. 1996 "$\mu$-합성법에 의한 유연한 조작기의 위치 및 진동제어" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 20 (10): 3186~3198    
    2. 1996 "유연한 링크를 가진 3자유도 로봇조작기 진동의 펴지제어" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 20 (12): 3883~3891    
    3. 1996 "공압인공근육을 이용한 조작기 위치의 강인제어" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 20 (6): 1882~1892    
    4. 2000 "유연한 로봇암의 강건진동제어" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 17 (3): 68~75    
    5. 2001 "고기록밀도 HDD 개발 기술의 동향" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 18 (4): 9~18    
    6. 2001 "고속/고정밀 위치 제어를 위한 이중 구동기를 이용한 회전 이송기구의 진동 제어" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 18 (4): 203~208    
    7. 2001 "고밀도 기록, 재생의 기계 기술 동향" 방송공학회지 = Korea society broadcast engineers magazine 6 (3): 14~25    
    8. 2001 "선회 조향시 강건 제어에 의한 롤 안정성 개선" 한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers 9 (3): 92~99    
    9. 2002 "폭발 충격 발생기구의 인체전달 충격력 및 완충시스템 해석" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 19 (12): 64~69    
    10. 2003 "인체진동을 고려한 재활훈련용 이족보행 RGO 보조기 PLS의 생체역학적 설계와 해석 (I);-인체진동 응력해석과 FEM을 중심으로 -" 한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering 13 (1): 10~18    
  • 박영필 (126)

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