• Title/Summary/Keyword: $H_2$ 제어기

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유전 알고리즘을 이용한 정방 비결합 제어기의 $H_{\infty}$ 설계 ([ $H_{\infty}$ ] Design for Square Decoupling Controllers Using Genetic Algorithm)

  • 이종성
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제42권4호
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    • pp.47-52
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    • 2005
  • 본 논문에서는 다변수 제어시스템 설계시 효과적인 제어를 어렵게 만드는 요인 중의 하나인 입력과 출력의 결합문제를 해결하기 위해서 각 채널의 출력변수는 대응되는 입력 신호에 의해서만 독립적으로 조정되도록 하는 비결합 제어기를 설계하였다. 설계된 제어기는 비결합 조건뿐만 아니라 제어계의 강인성을 동시에 고려할 수 있는 특성을 2자유도 구조에 적용하였다. 또한 제어기를 구하는 경우 계산을 용이하게 하기 위해서 플랜트를 표준모델로 확장시킨 후 전달행렬을 이용하여 상태공간계수로 표현하였다. 이 경우 비결합제어기의 자유매개변수를 구하는데 있어서 지능형탐색방법의 일종인 유전알고리즘을 적용하였다. 일반적으로 유전알고리즘을 특정한 문제에 적용할 경우 그 문제가 가지고 있는 최적화 특징을 잘 파악하여 이것을 이용하는 것이 유전알고리즘 적용시 성공여부를 결정하는 중요한 요인이 된다. 따라서 본 논문에서는 유전알고리즘을 이용하여 고정 차수의 정방 비결합제어기의 $H_{\infty}$설계시 효율적인 방법을 제시하였다.

자동차용 연소식 프리히터의 온도제어를 위한 퍼지 제어기 설계 (Fuzzy Controller design of fuel fired heater for vehicle to control temperature)

  • 정원근;이한욱;이상준;김주호;김광열;조원래;이건기
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.29-36
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    • 2009
  • 본 논문은 버스에 사용되는 연소식 프리히터(Fuel Fired Heater) 퍼지 제어기(Fuzzy controller)를 설계하였다. 프리 히터는 얼마나 빠른 시간 안에 설정한 온도에 다다르는지와 공간내의 온도 편차가 얼마나 작게 발생하는지의 두 가지가 가장 중요한 요소이다. 기존의 연소식 프리히터의 온도 제어 방식으로 사용된 PI 제어기의 온도편차를 줄임과 동시에 응답특성을 개선한 퍼지 제어기를 설계하여 그 성능을 평가하였다. 설계된 퍼지 제어기에서 온도를 설정하면 기존의 PI 제어방식에서는 $25^{\circ}C$의 도달시간이 12분 소요되었으나 퍼지 제어방식에서는 9분 20초 소요되어 기존의 제어기보다 퍼지제어기가 2분 40초의 빠른 응답 성능으로 향상됨을 확인하였다. 난방의 온도 편차에서도 기존의 PI 제어 방식에서는 $2.4^{\circ}C$의 편차를 보인 반면 설계된 퍼지 제어기에서는 $1.6^{\circ}C$로 온도 편차 또한 개선되었음을 확인하였다.

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슬라이딩모드와 LMI를 이용한 강인 $H{\infty}$ 제어 (Robust $H{\infty}$ Control Using Sliding Mode and LMI)

  • 김수진;김민찬;박승규;안호균;곽군평;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.316-321
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    • 2007
  • [ $H{\infty}$ ] 제어기는 외란이나 잡음에 대해서 강인한 성능을 가지고 있지 만 파라미터 불확실성이 존재하면 제어입력을 구하기가 쉽지 않으며 불확실성의 영향에 따라서 제어 성능에 큰 차이를 보인다. 하지 만 슬라이딩 모드제어는 파라미터 불확실성에 대하여 우수한 강인성을 가지고 있는 제어 기법이다. 그러므로 본 논문에서는 슬라이딩 모드 제어기법을 도입하여 LMI를 이용한 $H{\infty}$ 제어기의 강인성을 향상시킬 수 있는 제어 기법을 제안한다.

경사면을 주행하는 차륜형 역진자를 위한 선형행렬부등식 기반 혼합 H2/H 상태피드백 제어기 설계 (A Mixed H2/H State Feedback Controller Based on LMI Scheme for a Wheeled Inverted Pendulum running on the Inclined Road)

  • 이세한;이상용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.617-623
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    • 2010
  • 본 논문에서는 차륜형 역진자에 적용되는 LMI 제어기 설계와 그 수치 시뮬레이션이 수행되었다. 차륜형 역진자는 2개의 평형점을 갖고 있는 역진자의 일종이다. 불안정한 평형점에 대하여 평형을 유지하기 위하여 차륜형 역진자는 지속적으로 제어되어야 한다. 경사면을 고려하여 차륜형 역진자의 동역학 방정식이 유도되었다. 경사면을 적극적으로 고려하여 차륜형 역진자를 안정화 시킬 수 있는 제어기를 구성하는데 선형행렬부등식 기법이 적용되었다. LMI 기반 제어기가 평면과 경사면에 대해서 유효함을 보이기 위해서 다양한 수치 시뮬레이션이 수행되었다.

$H_{\infty}$ 제어기를 이용한 공기압 구동시스템의 위치제어 성능 향상에 관한 연구 (High Speed Positioning of a Pneumatic Control System with a $H_{\infty}$ Controller)

  • 장지성
    • 동력기계공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.67-72
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    • 1998
  • To improve control performance, especially positioning speed, of a pneumatic positioning system, dynamic characteristics of a control valve should be considered. In case we design controller including dynamic characteristics of a control valve, it's not easy to design controller gain using simple state feedback because degree of a control system is increased. This study designed controller using loop shaping of $H_{\infty}$ control theory for a model composed of a pneumatic actuator and a control valve, and positioning experiment using this controller was performed. As a result, it was verified that the controller is useful for high speed positioning of a pneumatic positioning system.

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Vibration Suppression Control of 3-mass Inertia System by using LMI Theory

  • Choe, Yeon-Wook;Lee, Hyung-Ki
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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    • pp.129-132
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    • 2001
  • 본 논문은 3 관성시스템의 진동억제를 위한 강인한(robust) 제어기의 설계법을 제안하고 이를 simulation 을 통하여 확인하는데 있다. 일반적으로 관성 시스템의 제어 문제는 결국. 시스템 자체에서 발생하는 진동을 최대한 억제하면서 빠른 시간에 원하는 위치에 출력을 가져가는 데 있다. 이 경우 문제로 되는 것은 시스템의 모델링 과정에서 발생하는 플랜트의 불확실성과 parameter 변동이다. 여기서는 일반적인 강인한 제어기 설계 이론의 하나인 $H_{\infty}$ 이론이 가지는 단점인 제어기의 보수성을 극복하면서, 동시에 출력의 과도응답특성을 개선하기 위한 방법으로 $H_2$ 이론을 병용하고 이를 LMI 이론으로 해석하였다. 이 과정에서 3 관성시스템에 LMI 이론을 적용하기 위한 일반화플랜트의 모형을 제시하고 이것의 유효성을, 모델의 불확실성과 parameter변동을 동시에 고려한 simulation을 통하여 확인하였다.

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$H_{2}$/$H_{\infty}$ 강인제어기 설계에 관한 연구-다항식 접근방법 (A study on the design of $H_{2}$/$H_{\infty}$ robust controller-polynomial approach)

  • 박승규;송대원
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.751-753
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    • 1996
  • The $H_{2}$/$H_{\infty}$ robust controller is designed by using polynomial approach. This controller can minimise a $H_{2}$ norm of error under the fixed bound of $H_{\infty}$ norm of mixed sensitivity function by employing the Youla parameterization and using polynomial approach at the same time. It is easy to apply this controller to adaptive system.

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Miller 커패시터를 이용한 넓은 가변 범위의 LC-tank 전압 제어 발진기 (Wide Tuning Range Varactor Diodeless LC-tank VCO)

  • 류지열;류승탁;정상화;조규형
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2579-2581
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    • 2001
  • 넓은 가변 범위를 가지는 LC 탱크 전압 제어 발진기에 관해 본 논문에서 소개하고자 한다. LC 탱크 전압 제어 발진기의 발진을 소멸시키는 밀러 증폭기의 ESR을 제거함으로써 넓은 가변 범위를 얻을 수 있다. LC 탱크 전압 제어 발진기는 발진기 코어와 버퍼, 밴드갭(bandgap) 기준 전압 발생기 그리고 드라이브 증폭기로 구성되어 있다. 발진기 코어는 1.3mA의 전류를 소모하고 약 1GHz의 가변 범위를 가진다. 출력주파수의 가변 범위내에 발진기의 출력 전력은 3dBm 이내로 변한다. 이러한 LC 탱크 전압 제어 발진기는 BiCMOS 공정을 이용하여 제작되었고 2.7V 단일 전원에서 31.5mW의 전력을 소모한다.

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유연한 로봇팔의 선단 위치 제어를 위한 강인한 제어기의 설계 (Robust Controller Design for Flexible Robot Arm Manipulator)

  • 신봉철;이형기;최연욱;안영주
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.76-82
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    • 2002
  • 본 연구는 유연한 로봇팔의 선단 위치를 제어하기 위한 강인한 제어기의 설계하고 이것의 효과를 실험을 통하여 확인하는 데 있다. 이를 위해 먼저 유연한 로봇팔의 모델링을 Lagrange 방정식을 이용하여 수행하여 시스템의 수식모델을 구한 뒤, 이 모델을 기본으로 하는 강인한 제어기의 설계를 LMI(Linear Matrix Inequality)을 적용한 H$_{\infty}$이론을 도입하여 수행한다. 이 과정에서 로봇팔의 선단부하 변경으로 인한 시스템 파라미터의 변동을 플랜트가 가지는 불확실성 영역으로 간주하여 이를 설계에 적극적으로 반영함으로서 결과적으로 플랜트의 파라미터 변동에 강인한 제어기를 구현하고 이것의 유효성을 실험을 통하여 확인한다. .실험을 통하여 확인한다. .

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不確實한 環境에 接觸하는 매니퓰레이터의 强靭制御 (Robust Control of a Manipulator Contacting the Uncertain Environment)

  • 이상무
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.175-185
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    • 1995
  • 본 논문은 불확실한 환경에 접촉하는 매니플레이터의 강인 제어법을 제시하였다. 이 제어법은 고차수 보상기를 응용한 표적특성에 $H_{\infty}$ 강인제어 설계법을 적용하여 얻어졌다. 접촉중의 위치와 힘에 대한 강인 안정성과 강인 성능 조건을 유도하였다. 결과에 의하면, 위치제어기는 강인 안정성과 강인 성능 조건을 동시에 향상시킬 수 있으나, 힘 제어기는 그 둘 사이에 최적화가 요구되었다. 강인 성능 제어기를 얻기 위한 최적화 설계기법은 변형 해석 기법을 사용하였으며, 결과의 예를 제시하였다. 이 예에서는 힘제어기의 강인 성능이 설계될 수 있음을 보였다.

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