Control system design for improvement of position-tracking ability of Facade-cleaning system

최근 현대 건축 기술의 발달로 고층 건물이 활발히 건설되고 있으며 이에 따라 고층 건물 외벽에 대한 관리 및 청소 수요도 꾸준히 증가하고 있다. 이를 위하여 고층 건물에 설치된 곤돌라에 장착되어 인간 작업자를 대신해 외벽을 관리 및 청소하는 외벽 청소 로봇이 개발되고 활용된 다수의 사례가 보고된 바 있다. 하강하는 곤돌라를 활용하여 외벽을 청소할 때 가장 큰 문제점은 고층 건물 외벽에 있는 창문 프레임과 같은 장애물을 효과적으로 극복하는 것으로 이동하는 곤돌라에 설치된 외벽 청소 로봇의 정확한 위치 추종 능력은 필수 성능이다. 본 연구에서는 곤돌라 기반의 외벽 청소 로봇의 위치 추종 성능을 개선하기 위해 반복 학습 기반 제어시스템을 설계하고 기존의 PI 제어기 및 강인 제어시스템과 비교하는 모의실험을 수행하였다. 그 결과, 반복 학습 제어기(Iterative learning control)를 사용하여 외벽 청소 로봇과 같은 비-최소위상 시스템(Non-minimum phase system)이 가지는 시간 지연(Time delay)의 한계를 효과적으로 극복할 수 있었으며 위치 추종 성능 또한 개선되었음을 확인하였다.