• 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.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.126-132
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• 2012

본 연구에서는 강인한 성능을 가지는 모델추종형 H${\infty}$ 제어기의 설계법을 제시한다. 이를 위해 강인한 성능을 보장하는 해집단내에서 기준모델의 출력을 최적으로 추종하도록 유전 알고리즘을 사용하여 가중치 함수와 설계 파라미터 ${\gamma}$를 동시에 최적화한다. 설계된 H${\infty}$ 제어기는 강인한 성능에 관한 필요충분조건식을 만족함은 물론 설계사양에 따른 만족스러운 응답특성을 가진다. 제시된 방법을 보일러-터빈 제어 시스템에 적용하여 그 유용성을 확인한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1292-1293
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• 2015

기존에는 전동기 제어기법으로 PI제어기가 주로 사용되어 왔다. 그러나 실제 시스템의 경우 외란과 센서 잡음에 노출되기 쉽고, 모델의 불확실성에 대한 오차가 발생하기 때문에 보다 강인한 제어기법이 필요한 시점이다. $H{\infty}$제어기법은 명령 추종 성능, 시스템 모델 오차와 외란, 센서 잡음에 대해 강인성을 보장하는 고급제어기법으로서 현재 그 성능을 입증 받아 산업분야에서 다양하게 적용되고 있다. 본 논문은 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 속도제어기에 $H{\infty}$제어기와 PI제어기를 적용하여 모의실험을 통한 성능비교를 통해 모델오차와 같은 시스템의 불확실성과 외란에 대해 $H{\infty}$제어기의 강인한 제어성능을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.805-814
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• 2013

유압식 Dipod 플랫폼은 기동차량에서 위성을 지향하는 안테나의 안정화 및 추적에 사용된다. 이러한 플랜트의 제어기 설계에는 외란제거와 추적 두 가지 성능목표 뿐만 아니라 강인성을 함께 절충해야 하는 제약조건으로 인해 1자유도 제어기에 비해 설계 유연성이 큰 2자유도 $H_{\infty}$ 제어기가 선호된다. $H_{\infty}$ 기반한 2자유도 제어기 종합방법에는 두 가지 프레임웍이 사용되는데 유압식 Dipod 플랫폼의 예를 통해서 일괄종합 방법이 더 우수한 성능을 보인 반면 분리종합 방법은 더 우수한 강인성을 보임을 확인할 수 있었다. $H_{\infty}$ 2자유도 종합방법에 따른 이러한 두 결과의 차이를 시스템 정합행렬의 구조화 특성을 통해 비교하여 보았다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.101-107
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• 2001

본 연구는 유연한 빔의 위치를 제어하기 위한 강인한 제어기 설계를 위한 하나의 방법으로서 혼합 $H_2/H_{\infty}$과 $\mu$이론을 이용한 하나의 방법을 제시하고 있다. 먼저 제어기의 설계를 위한 유연한 빔의 수식모델을 얻기 위해 해석적인 방법과 실험을 통한 방법을 적용하였다. 이 결과로서 강인한 제어기의 설계를 위해 필요한 불확실성의 영역에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다. 다음, 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 이론을 상기모델에 적용하여 강인한 제어기를 설계하고, 여기에 $\mu$이론을 적용하여 일반적으로 혼합 $H_{\infty}$ 제어기가 가질 수 있는 보수성을 완화시킨다 마지막으로 Simulation과 실험을 통하여 설계된 제어기의 유효성을 보인다.

• 전기전자학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.19-30
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• 1997

인공위성 추적 안테나 제어 시스템은 로테이터에 해당하는 DC 서보모터에 의해 안테나의 방위각 및 앙각을 제어함으로써 인공위성의 현재 위치를 추적하고자 하는 시스템이다. 한편 제어 시스템의 설계를 위한 위성추적 시스템의 선형모델은 일반적인 DC 서보모터의 위치 제어 시스템과는 달리 바람에 의한 토오크 외란과 베어링 및 공기역학적 마찰로 인한 전달함수의 파라메타 변동이 존재하므로 이러한 시스템의 불확실성에도 불구하고 만족스러운 명령추종성를 가지는 강인한 제어 시스템의 설계가 요구된다. 본 연구에서는 유전 알고리즘을 사용하여 복잡한 최적화의 과정없이 가중치 함수와 설계 파라메타 ${\gamma}$를 동시에 최적화함으로써 시스템의 파라메타 변동에 대한 강인한 안정성과 기준모델에 따른 최적의 명령추종성을 가지는 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템을 설계한다. 이를 위해 강인한 안정성을 가지는 해집단내에서 기준모델의 출력을 최적으로 추종하도록 유전 알고리즘을 사용하여 적절히 주어진 가중치 함수의 게인 및 동특성 파라메타와 설계 파라메타 ${\gamma}$를 동시에 최적화한다. 끝으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 설계된 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템의 유용성을 확인한다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권12호
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• pp.89-98
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• 2015

본 논문에서는 임의적으로 발생하는 폴리토프 불확실성과 외란을 고려한 시간지연시스템의 강인비약성 $H_{\infty}$ 제어기설계 알고리듬을 다룬다. 먼저 임의적으로 발생하는 불확실성과 외란을 가지는 시간지연시스템을 설계하고, Lyapunov 안정성 분석과 $H_{\infty}$ 성능지수를 기반으로 강인비약성 $H_{\infty}$ 제어기가 존재하기 위한 충분조건을 선형행렬부등식(LMI, linear matrix inequality)의 형태로 제시한다. 구한 충분조건은 변수치환과 슈어 여수(Schur complement) 정리를 바탕으로 파라미터의 함수를 포함한 파라미터화 선형행렬부등식(PLMI, parameterized linear matrix inequality)으로 표현할 수 있으므로 PLMI의 모든 해로부터 제어기이득과 비약성을 만족하는 제어기 섭동영역 및 $H_{\infty}$ 성능을 만족하는 노옴 한계치 ${\gamma}$를 한번에 구할 수 있다. 마지막으로 예제와 모의실험에서 제안한 강인비약성 $H_{\infty}$ 제어기가 임의적으로 발생하는 불확실성 및 외란, 시간지연이 있더라도 폐루프시스템을 안정화시키고 $H_{\infty}$ 성능을 보장함을 확인하고 확정적인 불확실성을 기반으로 설계한 제어기와 성능을 비교한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.913-921
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• 2009

본 연구에서는 강인한 성능을 가지는 해집단내에서 기준모델의 출력을 최적으로 추종하도록 유전 알고리즘을 사용하여 가중치 함수와 설계 파라메타 ${\gamma}$를 동시에 최적화함으로써, 강인한 성능에 관한 필요충분조건식을 만족함은 물론 설계사양에 따른 만족스러운 응답특성을 보이는 강인한 성능을 가지는 모델추종형 $H_{\infty}$ 제어기의 설계법을 제시하고 시뮬레이션을 통하여 그 유용성을 확인한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.240-245
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• 1995

제어이론의 역사적 발전사를 고찰해보면 1930년대부터 1960년대까지를 고전 제어(classical control) 시대로 분류되고 이때 주로 사용되었던 용어들은 주파수역(frequency domain)에서 사용된 개념인 극점(pole), 영점(zero), Nyquist, 근궤적(root-Locus) 선도(plot)등으로 대표된다. 그 다음단계인 현대 제어(modern control) 시대 (1960년대-1980년대)때는 새로운 개념들이 도입 되었는데 시간역(time domain)에서 사용되는 상태공간(state-space) 모델, 가제어성(controllability), 가관측성(observability), Kalman 필터, LQG 제어 등이다. 1980년대부터 현재까지를 강인제어(robust control) 시대로 분류하는데 이것의 특징들은 극점이나 영점 대신 상태공간 모델을 사용하여 주파수역에서 정의되는 개념들인 H$_{\infty}$ 합성법, .$\mu$ 해석법, LQG/LTR 및 QFT, Lyapunov 등으로 대표된다. 현대제어시대때는 제어기 K는 공칭 플랜트 모델 G$_{0}$를 기준으로 설계되었으나 실제로 공칭 플랜트 모델은 실제 플랜트와 항상 같을 수가 없었다. 따라서 실제 플랜트 G는 G=G$_{0}$ + .DELTA.G로 표현되며 여기서 .DELTA.G는 플랜트 불 확실성(plant uncertainty), 즉 실제 플랜트와 공칭 플랜트의 차이를 나타낸 다. 이 플랜트 불확실성은 제어기가 실제 응용되어 사용되었을 때 제대로 작동하지 않는 주요 이유중에 하나이다. 이와 같은 상황에서 안정도 강인성 (stability robustness) 및 성능 강인성(performance rosubtness)의 보장은 상 당히 중요한 문제로 대두되었으며 주어진 플랜트 불확실성하에서 이러한 강이성들이 보장되는 제어이론들 중 H$_{\infty}$ 제어이론이 많이 연구/응용 되고 있다. 특히 공칭 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 불확실성 모델은 직접적으로 성능 및 안정도에 영향을 미치므로 주의 깊게 선정해야 한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.148-156
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• 2005

본 논문은 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 제어를 이용한 강인한 서보시스템의 설계법을 제안하고 이것을 3관성 벤치마크문제에 적용하여 이 방법의 유용성을 확인한다. 먼저 내부모델의 원리를 이용하여 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 제어기법을 적용할 수 있는 구조를 제안하고 이 구조의 타당성을 검토한다. 다음에 강인한 서보시스템의 설계조건을 각각 $H_2$ 및 $H_{\infty}$의 설계사양으로 분리한 뒤 제안된 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 설계법에 적용하여 설계를 LMI이론에 의하여 실행한다. 마지막으로 3관성벤치마크 문제에서 부가된 몇 가지의 사양을 제안된 혼합 $H_2/H_{\infty}$법에 맞도록 수정한 뒤 제어기의 설계를 통한 설계사양의 만족도를 확인한다.