Feedback Linearization of an Electro-Hydraulic Velocity Control System and the Implementation of the Digital State Feedback Controller

전기유압 속도제어 시스템의 궤환 선형화 및 이에 대한 디지틀 상태 궤환 제어의 구현

In this paper the feedback linearization of the valve-controlled nonlinear hydraulic velocity control system and the implementation of the digital state feedback controller is studied. The $C^{\infty}$ nonlinear transfomation to the electro-hydraulic velocity control system, which transforms nonlinear system to linear equivalent one, is obtained. It is shown that this transformation is global one. The digital controller to this linearized model is obtained by using the one-step ahead state estimator and implemented to real plant. The proposed implementation method is easier than the other proposed methods and it is possible to control in real time. The experiment and simulation study show that the implementation of the digital state feedback controller based on the feedback linearized model is successful..

본 연구에서는 일단앞섬 상태추정기(one-step ahead state estimator)를 사용 하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 비선형 시스템을 궤환 선형화하여 등가 선형모 델을 구한 후, 이 등가 선형 모델에 일단앞섬 상태추정기를 구성하여 디지틀 제어를 실현하는 방법으로서, 계측할 수 없는 상태를 추정할 수 있을 뿐 아니라, 선형시스템 에 대한 상태 추정기이므로 다음 단계의 상태를 비교적 정확하게 추정할 수 있어서 궤 환 선형화시 요구되는 연속적인 상태 궤환에 근사시킬 수 있고, 직접 궤환 선형화된 등가 선형 모델의 상태를 추정할 수 있으므로, 변환시의 연산량도 줄일 수 있다. 이 로서 Grizzle이나 Lee의 방법보다 간단하게 궤환 선형화에 의한 디지틀 상태 제어기를 구현할 수 있었다.