• 한국지진공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.53-61
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• 2000

능동 제어기를 설계하기 위해서는 제어대상 구조물의 수학모델의 구해야한다. 그러나, 무한차원의 구조물에 대하여 정확한 모델을 구하는 것은 불가능하므로 유한차원인 저차원화된 모델을 사용하여 제어기를 설계한다. 그러나, 실제 구조물과 저차원화된 모델사이의 오차에 의하여 제어기의 성능이 저하가 되면 제어기와 구조물의 상호작용, 지진과 같은 오란 등의 불확실성, 지진시 구조물의 동적 특성 변화로 인하여 제어기의 성능이 더욱 저하가 된다. 이러한 저하 요인은 제어기 설계시 요구되는 구조물의 수학모델에 대한 불확실한 요소로 작용하기 때문에 제어성능의 저하를 일으키며 응답의 불안정을 유발하기로 한다. 본 연구에서는 질량형 능동제어기(AMD)가 설치된 3층 건물 모형의 모델 오차에 관한 불확실성을 반영한 강인제어기법을 적용하여 제어성능과 안정성을 실험을 통하여 분석하였다. 강인제어 기법인 $\mu$ 합성법에 요구되는 여러 가지 가중함수인 주파수필터는 건물과 AMD의 특성, 모델 오차, 제어율과 AMD 성능의 , 측정잡음 및 지진외란의 특성 등을 고려하여 정량적으로 선택되었다. $\mu$합성법에 의하여 제어기를 설계하였으며 강인성을 비교하기 위하여 불확실성이 고려되지 않는 LQG 기법에 의한 제어기를 선택하였다. $\mu$합성법은 규정된 불확성에 대하여 제어의 강인성을 가지므로 동적특성이 바뀐 건물모형에 관한 강인성을 LQG 기법에 의한 제어성능과 비교하였다. 그 결과 동적특성이 변화된 건물에 대하여 $\mu$합성법만이 제어의 효율성이 유지되는 강인성을 나타내었다.

• 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.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권3호
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• pp.15-21
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• 2009

본 논문에서는 변수 불확실성을 가지는 이산시간 특이시스템의 강인 안정화 기법과 강인 보장비용 제어기법을 다룬다. 제안하는 제어기법은 제어기 존재조건에서 준정부호조건(semi-definite condition)이나 시스템 행렬의 분해 없이 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 선형행렬부등식 접근방법을 이용하여 제안한다. 먼저, 강인 안정화 상태궤환 제어기는 폐루프 시스템의 정규성, 코잘 및 안정화를 만족하는 제어기의 존재조건과 설계방법을 선형행렬부등식으로 제시한다. 그리고 보장비용 함수의 상한치의 최소화를 보장하는 강인 보장비용 제어기 설계방법은 강인 안정화 제어기 설계를 기반으로 제안한다. 예제를 통하여 제안한 제어기 설계기법의 타당성을 확인한다

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.259-264
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• 1997

본 논문에서는 Westinghouse(WH)사에서 공급한 고리 3, 4호기의 증기발생기 모델에 강인제어 기법의 하나인 QFT(Quantitative Feedback Theory)를 적용하여 플랜트에 존재하는 불확실성이나 외란에 대해 강인성을 보장하는 제어기를 설계하였다. 증기발생기의 주파수응답 한계조건은 MATLAB QFT Toolbox를 이용하였으며, loop shaping에 의한 전달함수 식별을 위해서 근사화 기법을 적용하였다. 그리고 5∼20[%]의 저출력구간에서 모의실험을 하여 본 논문의 유용성을 보였다.

• 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.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제22권2호
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• pp.29-33
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• 2016

본 기술 특집호에서는 최근메 강인제어 분야에서 많이 주목받고 있는 사전규정 오차 구속제어기법들메 대해 기본적인 개념과 각 구속제어 기법들이 특징들을 소개한다. 기존의 제어기법들은 안정도 및 일정한 출력성능은 보장하지만 선정된 제어기 게인 값에 따라 추종성능이 민감하게 변하며 안전을 위한 제약이 없는데 반해 이러한 구속제어는 최소한의 게인 선정으로 오버슈트, 정상오차 등에 대해 사전에 규정한 성능범위를 만족하도록 강제로 구속시켜 출력성능 및 안전성이 동시에 보장되도록 한다. 이러한 구속제어는 오버슈트에 크게 영향을 받는 정밀기기 위치제어, 힘 제어에서 안전성을 확보해주며 외란이나 시스템 불확실성에 매우 강인한 특성을 갖는다. 가장 먼저 연구된 구속제어는 funnel 제어로서 시스템의 동적 모델을 포함하지 않는 비모델 기준 제어기법이다. 추종오차의 초기값이 오차에 대한 사전 구속함수로 구성된 funnel (깔데기) 안에 있으면 항상 사전메 규정된 오차범위 내에 머물도록 funnel 제어기가 작동하며 PD 제어와 구조가 유사하다. 다음으로 tanh 함수와 추종오차 변환을 결합한 방법으로서 전통적인 순환적 (recursive) 제어방법인 backstepping 제어와 결합하는 방법이다. 최종적므로 좀더 단순한 오차변환을 통해 오차에 대한 switching을 이용한 기법은 제어기 구조를 단순하게 만들고 기존의 제어기와 편리하게 결합할 수 있다. 이러한 구속제어 기법들은 또한 미지의 시스템에 특성에 대해 관측기나 지능제어를 이용한 근사함수를 요구하지 않는다. 본 특집호에서는 최근까지 연구된 구속제어에 대한 간단한 이론과 적용 결과들을 제시하기로 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2164-2166
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• 2004

QFT는 플랜트의 변동을 고려하여 주파수 영역에서 설계하는 제어기법으로 파라미터의 변화 및 외란에 강인한 제어기 설계에 적합한 제어기 설계 방법이다. 본 논문에서는 종축 방향의 항공기 무게 중심이 변화하는 범위에 대하여 요구 비행성(Flying Quality)을 만족하도록 하는 강인한 QFT 제어기의 설계기법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 QFT 제어기가 무게중심의 변화 범위에서 주어진 비행성능을 만족함을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.165-172
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• 2003

본 논문에서는 강인 안정도 이론을 이용한 유도전동기의 전류 제어기 설계 기법을 제안한다. 제안한 전류 제어기의 설계 기법은 파라미터 변동에 패해 안정도 마진(Stability Margin)을 확보할 수 있도록 제어기의 이득을 선정하는 방식으로 Kharitonov의 강인 안정도 이론을 사용하고 있다. 또한 시뮬레이션을 통해 설계된 전류 제어기의 특성을 일반적인 설계기법을 적용한 전류 제어기의 특성과 비교하여 제안된 설계 기법의 우수성을 입증하였고 0.75kW 유도전동기 구동 시스템을 이용하여 우수한 전류 제어 특성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.81-82
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• 2008

제어대상 시스템에 시간지연과 외란이 동시에 존재하는 경우, 스미스 예측기와 외란 관측기를 함께 사용하면 시간지연과 외란으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있다. 또한 유동적인 시간지연에 대비하여 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법으로 설계된 PID 제어기를 이용하면 시간지연에 대해 강인한 제어 시스템을 얻을 수 있다. 한편, 이전에 사용된 2차 시스템 모델링 기법의 적용범위가 한정되어 있어 이 방법은 적분 공정을 포함하는 시스템의 제어 문제에는 적용되지 못하였다. 본 논문에서는 적분공정을 포함하는 시스템에 적용될 수 있는 새로운 2차 시스템 모델링 기법의 PID 제어기를 통해 외란과 시간지연에 강인한 제어기 설계 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 이전의 방법과 그 성능을 비교한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.99-102
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• 2001

본 논문에서는 파라미터 불확실성이 유한한 로봇 매니퓰레이터에 대한 비선형 강인 제어기법을 제안한다. 파라미터의 불확실성을 보상하는 강인제어시 발생되는 정강 상태 오차를 개선시키기 위하여 오차 관련 함수에 추종오차의 적분항을 추가시키고 제어입력에 이 적분항이 포함되도록 한다. 설계된 제어시스템의 안정도는 Lyapunov 기법에 의하여 해석한다. 파라미터 불확실성을 가지는 로봇 매니퓰레이터에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법의 성능을 확인하고 5 링크 2 자 유도의 FARA 로봇에 대한 실험을 통하여 제안된 기법이 실용 로봇제어에 적용될 수 있음을 보이고자 한다.