• Title/Summary/Keyword: $H_2$ 제어기

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The design of the SD H$_{\infty}$ controller with PID performance (PID 성능을 갖는 SD H$_{\infty}$ 제어기 설계)

  • 조도현;원영진;이종용
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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    • v.37 no.5
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    • pp.103-110
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    • 2000
  • In This paper, we propose a design procedure for a SD $H_{\infty}$controller with PID performance. In developing the procedure, we use the basic idea of standard$H_{\infty}$problem, and then applied it to the SD system, which consists of the continuous plant and the discrete controller. This $H_{\infty}$controller design procedure involves the selections of weighting functions. The selections considered the relation of the closed loop specification between the $H_{\infty}$controller and PID. We illustrate this procedure in the controller design for a two-mass spring system.

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Robust Controller Design for Hydraulic Dipod Platform Based on 2-DOF H Controller Synthesis Framework (2자유도 H 제어기 종합 프레임웍에 기반한 유압식 Dipod 플랫폼의 강인제어기 설계)

  • Lee, Young-Hoon;Cho, Taik-Dong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.6
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    • pp.805-814
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    • 2013
  • A hydraulic dipod platform is used for tracking and stabilizing an antenna system to designate a satellite on a moving vehicle. The 2-DOF controller is very well suited to this controller design object because it is more flexible than the 1-DOF controller when the design object is not only the consideration between stabilizing and tracking but also the trade-off between performance and robustness. The 2-DOF controller synthesis based on the $H_{\infty}$ framework is divided into two design procedures. In this hydraulic dipod platform example, the single-step method shows better performance whereas the two-step method shows better robustness. The difference between these two synthesis results is compared using the structural property of the interconnection system matrix.

A Study on the constant bit-rate control for H.264/AVC encoders (H.264/AVC 부호기에서의 고정 비트율 제어 방안 연구)

  • Yun Hyeogsang;Kim Yong Han
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.17-20
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    • 2003
  • 동등한 영상의 풀질을 유지하면서 기존의 비디오 압축 표준보다 30퍼센트 이상의 비트 절감효과를 내는 H.264/MPEG-4 Part 10 AVC(Advanced Video Coding) 표준이 최근 확정되었다. AVC는 국내 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 멀티미디어 서비스의 비디오 표준으로도 채택되어 많은 관심을 불러일으키고 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC 부호기를 위한 고정 비트 율 제어 알고리듬을 구현하고 이를 실험을 통하여 검증하였다. 비디오 부호화 과정에서 각 픽처마다 발생하는 비트 량이 같지는 않지만 부호기 출력 비트 율은 일정하게 한 수 있으며 이를 고정 비트 율 제어라 한다 부호기는 입력 영상의 복잡도를 예측하고 실제 버퍼 점유도에 대한 피프백 정보를 이용하여 발생 비트 수글 조절한다. 특히 전송 대역폭 제한사항이 있는 고정 비트 율 채널 환경에서 비디오 부호기의 고정 비트 율 제어는 반드시 필요하다. JVT에서 제공하는 참조 소프트웨어인 JM(Joint Model) 소프트웨어가 아직까지 고정 비트 율 제어 기능을 지원하지 않으므로, MPEG-2 Part 2 Video 표준과 MPEG-4 Part 2 Visual 표준에서 고정 비트 율 제어에 이용되었던 TM5 고정 비트 율 제어 모델을 적용하여 H.264/AVC 부호기의 고정 비트 율 제어를 구현하였다.

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A Study on 2-Degree-of-Freedom Controller Design of Magnetic Levitation System by $H_{\infty}$ Control ($H_{\infty}$ 제어기법에 의한 자기부상계의 2자유도 제어기 설계에 관한 연구)

  • 김창화;양주호;문덕홍
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.261-266
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    • 1995
  • 본 연구에서는 자기부상시스템에 대해 흡인식 자기부상방식을 채택하고 쇠구슬에 대한 운동을 상하 1자유도로 가정하여 운동방정식을 세운다. 이때 전자석이 자기 부상력은 전자석에 흐르는 전류와 인덕턴스의 함수라 가정하고, 모델의 불확실성은 자기부상계의 운동 방정식으로부터 선형화 할 때 발생하는 오차 및 파라미터 변동으로 생각한다. 또한 모델의 불확실성이 존재하더라도 정상편차 없이 부상하는 서보제어계를 설계한다. 그런데 저자등은 강인성 문제 및 정상편차 없는 것에 역점을 두어 H$_{\infty}$ 제어이론에 기초한 1형 로바스트 서보 제어기를 구하여 자기부상 시스템의 안정화 제어계로써 적용한 적이 있다. 이때 중심해 이외의 해를 이용하여 설계한 서보 제어계는 자기부상계의 과도상태시에 일어나는 오버슈트를 줄일 수 없었다. 따라서 시스템 내부 안정화를 위하여 H$_{\infty}$ 제어이론에 의해 설계된 피드백(feedback) 제어기와 물체가 부상할 때 오버슈트를 줄이고 제어량이 목표치에 잘 추종하기 위해 설계된 피드 포워드(feed forward) 제어기로써 2자유도를 갖는 제어계를 설계한다. 이렇게 설계한 2자유도 제어계를 가지고 모의 응답실험과 본 연구자들이 만든 자기부상 시스템의 실험결과를 비교함으로써 설계된 제어기의 타당성을 조사한다.

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$H^{\infty}$ Speed Control for Hot Rolling Mill Drives using Mixed Sensitivity Minimization (혼합감도최소화를 이용한 열간압연 구동기에 대한 $H^{\infty}$ 속도제어)

  • Kim, Jong-Hae;Um, Tae-Ho;Park, Hong-Bae;Lee, Sang-Ho;Jeong, Jin-Yang;Lee, Joo-Kang
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.1
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    • pp.134-140
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    • 1998
  • 포항제철 2열연공장의 사상압연에 사용되고 있는 DC 모터를 가지는 열간압연 구동기에 대한 견실 H/sup .inf./ 속도제어기 설계방법을 제안한다. 기존에는 PI 재어기법을 이용하여 속도를 제어하고 있으므로 불확실성과 외란등이 존재할 경우 양호한 제어 성능을 얻기 힘들다. 이를 해결하기 위해 주파수 하중 함수를 가지는 혼합감도최소화 문제를 설정하여 견실성을 보장하는 H/sup .inf./ 속도제어기를 설계한다. 이때 주파수 하중함수는 루프쉐이핑기법을 이용하여 주어진 구동기 플랜트에 적합하도록 선택한다. H/sup .inf./ 속도제어기 설계는 Pasek이 제시한 DC 모터의 모델링 방법에 의해 얻어진 모델을 포함하는 구동기 모델에서 속도제어기 부분을 제외한 모델을 대상으로 한다. 제안한 견실 속도제어기 설계방법은 파라미터 변화나 부하토크 변동 등의 외란에 대하여 폐루프 시스템의 견실안정성과 원하는 속도에 좋은 추적 성능을 보인다. 제어 대상인 포항제철 2열연공장의 열간압연 구동기에 대한 시뮬레이션을 통해 기준속도 추적성, 응답속도, 불확실성과 외란에 대한 견실성 등의 성능에 기존의 PI 속도제어기보다 양호함을 확인함으로써 제안한 견실 H/sup .inf./ 속도제어기 설계 방법의 타당성을 보인다.

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A Design of the Multirate Digital Controller using Sampled Data $H_2$ Optimization (샘플치 $H_2$ 최적화를 이용한 멀티레이트 디지털 제어기 설계)

  • 박종우;이상철;곽칠성
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.271-274
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    • 2001
  • In this paper, optimal digital design is studied within the framework of sampled-data control theory. In particular, multirate discretization of analog controller is considered using an H$_2$optimality criterion. Solutions are obtained via multirate H$_2$optimization with a causality constraint due to the multirate structure. In design example, the comparison of the proposed methods is made with the conventional discretization methods, and demonstrate the superiority of the multirate design method.

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Medium Voltage Inverter System Using Decentralized Control (분산제어를 이용한 고압인버터 시스템)

  • Jang, H.K.;Kim, H.J.;Jeon, J.H.;Yun, H.M.;Na, S.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.464-466
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    • 2007
  • H-Bridge Multi-Level (HBML) 고압인버터는 저압의 반도체 소자를 사용하는 단상 H-Bridge 인버터로 구성 된 셀을 직렬로 연결함으로써 정현파에 가까운 고전압을 얻을 수 있고, 입 출력 고조파가 낮아서 필터가 필요 없는 토폴로지로 산업분야에서 사용이 확대되고 있다. 본 논문은 HBML 고압인버터의 마스터 제어기와 셀 제어기의 통신 하드웨어를 병렬로 구성하여서 하나의 전압지령 값과 Angle 값으로 셀에서 PWM을 구현 할 수 있는 분산제어 방식을 제안한다. 이 방식에서 셀 제어기가 전압, 전류, 주파수, 보호기능, 통신감시 정보 등 셀 제어의 대부분을 담당함으로써 마스터 제어기의 부담을 줄이고, 따라서 신호선의 개수를 줄일 수 있다. 또 통신하드웨어의 종단에 마스터 제어기를 연결만 하면 마스터제어기의 2중화가 가능하므로 사용하고 있던 마스터 제어기의 고장 발생 시에 대체하여 사용할 수 있으므로 시스템의 안정성 향상에 도움을 준다. 선간전압 33레벨로 구성된 HBML 고압인버터 시험을 통해 제안된 방식의 타당성과 신뢰성을 검증한다.

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[ $H_2$ ]Design for Decoupling Controllers Based on the Two-Degree-of-Freedom Standard Model Using LMI Methods (LMI 기법을 이용한 2자유도 표준모델에 대한 비결합 제어기의 $H_2$ 설계)

  • Lee, Jong-Sung;Kang, Ki-Won;Park, Ki-Heon
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.38 no.1
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    • pp.14-26
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    • 2001
  • This paper presents an LMI(Lincar Matrix Inequalities) method for designing the optimal decoupling controller. The proposed controller based on the Two Degree-of-Freedom configuration considers both the performance of controller and decoupling properties. A minimal set of assumptions for existence of the decoupling controller formula is described in the state space formulas. The decoupling controller parameters are obtained from LMI methods for computational efficiency.

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$H_{\infty}$ 견실제어기 설계기법 소고

  • 최병욱
    • ICROS
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    • v.1 no.2
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    • pp.21-29
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    • 1995
  • 이 글에서는 H/sub .inf./ 설계법의 장단점에 대해서 알아보았다. H/sub .inf./ 제어기법은 이론적인 연구와 함께 산업응용에 관한 연구도 활발하여, 자동차 제어, 항공우주 제어(고성능 헬리콥터의 비행제어, 비행체의 핏치축 제어, 우주구조물체의 제어), 공정제어(발전소에서의 핵반응로 제어), 및 기계제어 등에 광범위하게 응용되고 있다. H/sub .inf./ 제어기법은 여타의 다른 제어기 설계기법에 비해 많은 수학적 지식을 필요로 하고 제어이론 및 설계과정이 복잡한 것으로 인식돼 우리나라에서는 그다지 많은 관심을 끌지 못하고 있는 것 같다. 그러나, 응용사례에서 알 수 있는 것처럼 그 응용대상이 광범위하고, 또한 고성능의 제어목적을 달성하기 위해 필요한 제어기법으로 자리잡아가고 있으므로 보다 더한 관심을 기울일 필요가 있을 것으로 사료된다.

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H control of 2-mass system using partial state feedback and resonance ratio control (부분적인 상태궤환과 공진비제어를 이용한 2관성계의 H제어)

  • 김진수;유상봉
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.17 no.4
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    • pp.36-44
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    • 2003
  • In the industrial motor drive system which is composed of a motor and load connected with a flexible shaft, a torsional vibration is often generated because of the elastic elements in torque transmission. To solve this problem, the two degrees of freedom H$_{\infty}$ controller was designed. But it is difficult to realize that controller. In this paper, H$_{\infty}$ control of 2-mass system using partial state feedback and resonance ratio control is proposed. Proposed controller has simple structure but satisfies the attenuation of disturbances and vibrations.