• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.103-109
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• 2007

본 논문에서는 시스템 파라미터의 변동이나 모델의 불확실성 및 외부 외란 등에 강인한 외란 관측기에 기초로 한 강인 제어기의 설계를 제안한다. 제어기는 두 개 루프의 구조를 갖는 모델기반 보상기와 궤환 제어기 구조로 구성되어 있다. 내부 루프 보상기는 내외부의 외란을 제거하고, 외부 루프 궤환 제어기는 주어진 사양을 만족하도록 하는 역할을 수행한다. 결과적으로, 제안한 강인 제어기를 이용함으로써 외란에 대해 시스템을 안정화시킬 수 있으며, 제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 한국안전학회지
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• 제18권4호
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• pp.169-175
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• 2003

본 연구에서는 외부의 알 수 없는 외란을 포함한 수중이동시스템의 상태를 추정하는 추정방법을 제시하였다. 우선, 수중이동시스템의 동력학적 운동방정식을 수직평면과 수평평면에 대하여 확장 테일러 전개법에 의하여 각각 유도하였다. 수중이동시스템에서 바다표면의 파랑, 주류, 바람 등과 같이 측정하기 어려운 외력을 시스템의 외란으로 간주하였으며, 이러한 외란을 시스템에 대한 외부 입력으로 고려하였다. 본 연구에서는 위와 같은 외부에서 가해지는 잘 알려지지 않은 외란 등에 대해 전혀 영향을 받지 않는 미지외란 관측기를 제안하였으며, 제안된 관측기가 미지외란에 대해서 영향을 받지 않음을 증명하였다. 또한, 수중이동시스템의 강인한 제어를 위해 수치적인 시뮬레이션을 통하여 본 미지 외란 관측기의 유효성을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.115-120
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• 2004

This paper concerns the active aeroelastic control of flapped wing systems exposed to blast and/or the sonic boom in an incompressible flow field. This is achieved via implementation of a robust estimation capability (sliding mode observer: SMO), and of the use of the deflected flap as to suppress the flutter instability or enhance the subcritical aeroelastic response to blast loads. To this end, a control methodology using LQG(Linear Quadratic Gaussian) in conjunction with SMO is implemented, and its performance toward suppressing flutter and reducing the vibrational level in the subcritical flight speed range is demonstrated. Moreover, its performances are compared to the ones provided via implementation of conventional LQG with Kalman filter.

• 동력기계공학회지
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• 제16권6호
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• pp.79-85
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• 2012

본 논문에서는 항내에서 저속으로 운동(항해)하는 선박의 운동제어문제에 대해 고려하고 있다. 항내에서는 특히 그 운동속도가 느리므로 일반 항해에서와는 달이 저주파대역에서의 운동특성이 중요하다. 대부분의 중대형선박이 항내에서 터그보트에 의해 접안시설로 이동하게 된다. 이러한 사실을 고려하여 대상선박이 4기의 터그보트에 의해 제어되는 선박의 제어계 설계문제에 대해 고찰하고 있다. 주요 연구내용은 크게 두가지로 구분된다. 첫째 비선형특성이 강하게 포함되어있는 선박운동특성을 고려하여 비선형관측기를 설계한다. 이것은 특히 저주파수 대역에서 선박의 위치와 속도 등 제어신호를 계산하는데 필요한 정보를 추정하는데 유효한 방법으로 잘 알려져 있다. 이를 기반으로 외란 등에 강인한 슬라이딩모드 제어기를 설계한다. 결과적으로 비선형관측기를 포함한 슬라이딩모드제어기의 유용성을 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 이 결과는 실험을 위한 유용한 기초자료로 활용될 것이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.332-337
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• 1997

디스크립터(Descriptor) 표현은 상태공간 표현을 확장시킨 일반적인 시스템의 기술방법으로 파라미터의 물리적인 구조를 보존하고 있으며, 임펄스를 포함한 현상을 기술할 수 있다. 또한, 대규모 시스템의 모델화가 용이하며, 프로퍼(Proper)이지 않은 시스템을 기술할 수 있고 구속조건을 가진 동적시스템의 기술이 가능하는 등의 특징을 지니고 있다. 그러나, 디스크립터 시스템의 해는 미분항을 포함하고 있으므로 노이즈 및 파라미터 변동에 대해서 매우 민감하여, 관측기설계시 강인(Robust)한 관측기설계가 요구된다. 본 논문에서는 디스크립터 시스템에 대해 로바스트 관측기의 일종인 비례적분(PI) 관측기의 설계에 대해서 논한다. 먼저, 디스크립터 시스템에 대한 PI 관측기의 존재조건을 유도하였으며, 체계적인 설계법을 보였다. 또한, PI 관측기의 존재조건이 Rosenbrock의 가관측 조건하에서 간단히 보여지며, 이것은 시스템 행렬의 Rank 조건에 의해 쉽게 구해질 수 있다.

• 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.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.138-143
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• 1999

본 논문에서는 직접 구동용 브러쉬 없는 직류 전동기(BLDD)에 있어서 외란에 강인한 위치 제어를 하기 위한 새로운 제어 방법으로 적응 제어형 외란 관측기를 제시하였다. 정밀 위치 제어를 위해서 Field-orientation 방법을 통해 선형화 하였다. BLDC 전동기는 뒤틈(backlash)이 없는 반면에 높은 가격과 비선형 특성에 의한 복잡한 제어기가 필요하다는 단점이 있다. 또한 외부 외란은 전동기의 축에 직접 영향을 미치고 있다. 이 외란은 영향을 줄이기 위해서 Lyapunov 안정성 이론을 이용하였다. 이 이론을 바탕으로 제안된 시스템의 안정성을 증명하였으며, 관측기에서 취한 값을 순간적으로 등가 전류로 계산하여 정궤환(feedforward)하여 보상하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1501-1502
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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. 하지만 시간지연이 유동적인 경우에는 설계된 스미스 예측기와 외란 관측기의 역할을 기대하기 어렵다. 본 논문은 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법에 기반한 PID 제어기를 이용하여 시간 지연의 유동성에 대해 스미스 예측기와 외란 관측기의 강인성을 향상시키는 방법을 제안한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권5호
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• pp.503-511
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• 1997

In 3 phase induction motor control system, the speed control using the load torque observer becomes robust against disturbances by means of a feed-forward control of the estimated load torque component. In case of variation of inertia moment, the estimated load torque has error because the observer uses the nominal inertia to estimate the load torque. And so, it is difficult to obtain good speed control characteristics. This paper has two study target strategy. First, we executes feed-forward control with the load torque observer when motor inertia has nominal value and compare it with conventional PI con¬trol. The second strategy estimates inertia moment error using the load torque observer when inertia moment change. The proposed two strategy is confirmed through the computer simulations and the experimental implementations by TMS320C31 microprocessor.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 2부
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• pp.796-799
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• 2012

직류전원장치에 사용되는 계통연계형 컨버터는 전원의 위상을 기준으로 제어되어야 하므로 하드웨어 또는 소프트웨어적인 다양한 방법들이 사용되고 있다. 이러한 방법들은 복잡하거나 노이즈에 의한 오동작 등의 위해요소를 내포하고 있다. 이에 본 논문에서는 관측기를 이용하여 전원의 주파수 변동에도 사용할 수 있는 강인한 위상점지 방법에 대해 제안하고 실험을 통해 입증하였다.