• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제4권4호
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• pp.264-269
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• 2002

In this paper, Η$_{\infty}$ depth and course controller of an AUV(Autonomous Underwater Vehicle) using Η$_{\infty}$ servo control is proposed. The Η$_{\infty}$ servo problem is formulated to design the controllers satisfying a robust tracking property with modeling errors and disturbances. The solution of the Η$_{\infty}$ servo problem is as fellows: first, this problem is modified as an Η$_{\infty}$ control problem for the generalized plant that includes a reference input mode, and then a sub-optimal solution that satisfies a given performance criteria is calculated by LMI(Linear Matrix Inequality) approach. The Η$_{\infty}$ depth and course controller are designed to satisfy with the robust stability about the modeling error generated from the perturbation of the hydrodynamic coefficients and the robust tracking property under disturbances(wave force, wave moment, tide). The performances of the designed controllers are evaluated with computer simulations, and finally these simulation results show the usefulness and application of the proposed Η$_{\infty}$ depth and course control system.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권11호
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• pp.185-190
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• 2000

비선형 시스템에 대한 $Η_{\infty}$ 제어 이론은 에너지 소진(energy dissipation) 개념을 기초로 개발되어 왔다. 에너지 소진을 이용한 비선형 $Η_{\infty}$ 제어기는 외란과 성능 벡터 사이의 $L_2$게인의 비를 일정이하로 만드는 방법으로 설계되고, 그 적용을 위해서는 헤밀턴 자코비 부등식의 해를 구하는 것이 필수적이지만, 일반적으로 헤밀턴 자코비 부등식의 해를 구하는 것은 매우 어렵다. 본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터의 운동방정식을 변형하여 헤밀턴 자코비 부등식의 해를 구하기 쉬운 형태, 즉 비선형 행렬 부등식으로 표현하고, 운동 방적식을 구성하는 행렬의 각 항들이 한계가 존재한다는 것을 이용하여 그 부등식의 근사해를 구하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.948-953
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• 2001

Nonlinear dynamic equation of a 4-axis rigid rotor supported by two an-isotropic magnetic bearings is derived via Hamilton's principle. It is transformed to a state-space form for the standard Η$_{\infty}$ control problem. we present a robust Η$_{\infty}$ control design methods of continuous and discrete LMI-based approaches and improve performance using loopshaping.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권3호
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• pp.9-16
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• 2004

본 논문에서는 시변 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기 설계방법을 단 하나의 선형행렬부등식 조건을 이용하여 제시한다. 제어기가 존재할 충분조건과 제어기 설계방법을 모든 변수의 견지에서 완벽한 하나의 선형행렬부등식으로 표현하여 볼록최적화가 가능하도록 한다. 제어기의 설계과정은 제안한 하나의 충분조건으로부터 직접 구해진다. 구한 충분조건은 하나의 선형행렬부등식으로 표현되어지므로, 슈어 여수정리와 변수치환 및 특이치 분해의 기법에 의하여 궤환이득과 추정이득을 포함하는 모든 해로부터 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기를 동시에 구할 수 있다. 또한 제안한 알고리듬을 이용하여 파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 견실 Η∞ 출력제환 제어기 설계도 가능함을 보인다. 마지막으로, 제안한 알고리듬의 타당성을 수치예제를 통하여 확인한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권8호
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• pp.1353-1362
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• 2003

This paper considers a simultaneous optimization problem of structure and control systems. The problem is generally formulated as a non-convex optimization problem for the design parameters of mechanical structure and controller. Therefore, it is not easy to obtain the global solutions for practical problems. In this paper, we parameterize all design parameters of the mechanical structure such that the parameters work in the control system as decentralized static output feedback gains. Using this parameterization, we have formulated a simultaneous optimization problem in which the design specification is defined by the Η$_2$and Η$\_$$\infty$/ norms of the closed loop transfer function. So as to lead to a convex problem we approximate the nonlinear terms of design parameters to the linear terms. Then, we propose a convex optimization method that is based on linear matrix inequality (LMI). Using this method, we can surely obtain suboptimal solution for the design specification. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1122-1129
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• 2001

In this work, we propose a new type of HDD suspension featuring shape memory ally (SMA) actuator in order to prevent the contact between the slider and disk. The principal design parameters are obtained from the modal analysis using finite element analysis, and then the dynamic model is established to formulate the control scheme for Non-Contact Start/Stop mode drive. Subsequently, a robust Η$_{\infty}$, control algorithm is designed by integrating experimentally-obtained SMA actuator dynamics to the proposed suspension system. The controller is empirically realized and control results for different load/unload profiles are presented in time domain. In addition, the contact signal between the slider and disk is measured by the electrical resistance method.istance method.