• 제목/요약/키워드: $H_2$ 제어

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

  • 김종해;엄태호;박홍배;이상호;정진양;이주강
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권1호
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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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구동기포화를 갖는 불확실한 시스템의 H2 제어 ([ H2 ] Control of Uncertain Systems with Actuator Saturation)

  • 최현철;홍석교;좌동경
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.1000-1006
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    • 2007
  • This paper presents an LMI-based method to design a saturated state-feedback $H_2$ controller for uncertain systems with actuator saturation. Specifically, the paper proposes a sufficient condition such that the system under norm-bounded uncertainties and actuator saturation is asymptotically stable and the $H_2$-norm of the system has an upper-bound. The resulting condition is further utilized to solve a convex optimization problem specified in the context of $H_2$-norm minimization, whose solution yields a saturated $H_2$ controller. A numerical example is presented to show the effectiveness of the proposed method.

유전 알고리즘을 이용한 $H_2 / H_\infty$ 혼합 제어기 설계 (A Design of the Mixed $H_2 / H_\infty$ Controller Using Genetic Algorithms)

  • 이종성;강기원;박기헌
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.276-284
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    • 2000
  • In this paper, the genetic algorithm is used to design a mixed H₂/ H/sub ∞/ controller Two kinds of controller forms, Youla's form and the general form, are considered to design a mixed H₂/ H/sub ∞/ controller. Efficient searching methods are sought to minimize the given H₂cost function under the H∞ constraint. It is verified by an example that the developed algorithm can provide stable results in the region where unstable results are shown by the conventional gradient method.

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SVM을 이용한 $H_{\infty}$ 제어의 강인성 향상에 관한 연구 (A Study on Robustness Improvement of $H_{\infty}$ Control Using SVM)

  • 김민찬;윤성식;박승규;안호균;곽군평;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.276-281
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    • 2008
  • 본 논문에서는 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 공칭 시스템의 동특성을 갖는 슬라이딩 평면 설계기법을 제안한다. 전형적인 슬라이딩 모드에서 슬라이딩 평면의 차수는 시스템의 차수보다 낮은 차수를 갖기 때문에 슬라이딩 평면은 $H_{\infty}$ 제어기의 동특성을 가질 수 없다. 그러므로 이 문제를 해결하기 위해서는 추가적인 상태들이 정의되어야 한다. 본 논문에서는 추가적인 상태를 정의하지 않고 SVM을 이용하여 공칭 시스템의 동특성을 가질 수 있는 슬라이딩 평면의 설계기법을 제안한다. 이 설계기법은 먼저 $H_{\infty}$ 제어기에 의해서 제어되는 공칭시스템의 상태들 간에 SVM을 이용하여 그 관계를 정립하며. 이를 바탕으로 새로운 슬라이딩 평면을 설계하며 이 평면은 $H_{\infty}$ 제어 시스템 특성을 가진다. 그 결과 파라미터 불확실성이 존재하더라도 제안된 제어기는 $H_{\infty}$ 제어기에 의해서 제어되는 공칭 시스템의 동특성을 가질 수 있다.

근사 인코딩 기법을 이용한 H.264/AVC 비트율 제어 알고리즘 (A New Rate Control Scheme for H.264/AVC Video Using Pseudo Encoding Model)

  • 이록규;전광길;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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    • pp.139-142
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    • 2008
  • 본 논문에서는 근사 인코딩 기법을 이용한 H.264/AVC 비디오 코덱에서의 비트율 제어 알고리즘을 제안한다. H.264는 기존의 동영상 압축 표준보다 월등한 압축 성능을 나타내지만, 구조적 복잡성으로 인해 비트율 제어 측면에서는 과거에 제안된 H.264를 위한 비트율 제어 알고리즘들의 성능은 기대에 미치지 못하였다. 제안된 알고리즘은 근사 인코딩 기법을 사용하여 실제 H.264 인코딩이 이루어지기 이전에 향후 발생될 인코딩 비트를 미리 예측할 수 있고, 비트율 제어에서 매우 높은 중요성을 차지하는 프레임의 복잡도 예측에서 우수한 성능을 나타낸다. 알고리즘의 연산량 측면에서도 제안된 근사 인코딩 기법은 간단한 구조로 이루어져 있어 장점을 나타낸다. 본 논문에서는 DCT 영역에서의 각 프레임의 zero의 개수를 분석하여 얻어낸 영상의 특성을 비트율 제어에 활용한다. 실험결과는 제안된 알고리즘이 H.264 레퍼런스 소프트웨어의 가장 최신 버전인 JM12.2 환경에서 기존의 알고리즘에 비해 우수한 성능을 나타낸다는 것을 알 수 있다.

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XPE기반 원격방제용 농업로봇의 H/W 및 S/W 플랫폼 개발 (A development of H/W and S/W platform of remote controllable agricultural robot based on XP embedded system)

  • 현웅근
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.1125-1131
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    • 2012
  • 농촌 노동력의 급격한 감소 및 고령화에 따라 저가의 농업로봇의 개발이 시급한 과제가 되어왔다. 본 논문에서는 농업용 방제 로봇의 H/W제어구조 및 S/W 플랫폼 개발에 대하여 기술한다. 개발된 로봇은 2 축의 캐터필러형 구동부와 2축의 방제기구 제어부를 구동부로 갖추고 있다. H/W 제어구조로써, 임베디드 XPE 기반 로봇 제어부, 원격 조종부, 그리고 센서 제어부로 구성된다. SW 플랫폼에서는 태스크 매니저, 원격 영상 및 데이터 통신을 위한 TCP-IP 통신 프로세스, 구동부 제어 프로세스, 위치 및 환경 인식 프로세스, 센서제어부 프로세스 등 5개의 프로세스가 동시에 동작한다. 개발된 농업용 원격 방제로봇을 필드테스트를 통하여 유용성을 시험하였다.

$H_{\infty}$ 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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분산제어를 이용한 고압인버터 시스템 (Medium Voltage Inverter System Using Decentralized Control)

  • 장한근;김효진;전재현;윤홍민;나승호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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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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지능 제어 기법을 이용한 유도탄 자동 조정 장치 설계 (Design of an missile autopilot using intelligent control technique)

  • 김윤식;한웅기;국태용
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1509-1512
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    • 1996
  • This paper presents an intelligent autopilot for STT missiles with multiple controllers. The mixed H$_{2}$/H$_{\infty}$ control technique is applied for each controller and implemented by using the genetic searching algorithm. To facilitate automatic switching of multiple controllers under different operating conditions, an error based switching scheme is also combined with the multiple controllers at the higher level, which constitutes a hierarchical intelligent control system. It is shown via computer simulation that the proposed autopilot outperforms the conventional one..

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

  • 이종성;강기원;박기헌
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권1호
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    • pp.14-26
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    • 2001
  • 본 논문에서는 다변수 시스템을 제어하는 경우 효율적인 제어를 어렵게 만드는 입력과 출력 사이의 결합 효과를 제거하는 비결합 제어기를 설계하였다. 설계된 제어기는 비결합 조건뿐만 아니라 제어계의 성능을 동시에 고려할 수 있는 2자유도 구조를 가지고 있다. 또한 제어기의 계산을 용이하게 하기 위하여 플랜트를 표준모델로 확장시킨 후 전달 행렬을 상태공간 계수로 표현하였다. 그리고 제어기의 계수값들은 선형 행렬 부등식을 이용하여 블록꼴 최적화 문제로 설정하여 구했기 때문에 비결합 및 성능 최적화에 초점을 둔 비결합 제어기의 $H_2$ 설계를 하는데 있어 효과적인 방법을 제시하였다.

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