• 전자공학회논문지SC
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• 제39권6호
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• pp.9-19
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• 2002

로봇 제어에서 로봇 핸드가 환경과 접촉하는 상황에서는 위치제어와 힘 제어를 동시에 필요로 한다. 그것을 구현하는 알고리즘 즉, 순응성 제어, 힘 제어, 하이브리드 힘/위치 제어, 임피던스 제어 등의 많은 제어기들이 발표되어 왔으나, 위치/힘 제어가 통합구조로 구성되어 있는 임피던스 제어기가 최근에 많은 연구들을 통하여 가장 효율적인 알고리즘으로 증명되고 있다. 고유 어드미턴스 제어기는 임피던스 제어기가 단순 변형된 것으로 속도 보상기와 힘 보상기로 구성되어 있으며, 로봇 핸드의 속도와 힘제어를 통합 구조로 수행한다. 어드미턴스 제어 방식은 이미 발표된 여러 논문에서 제어구조상의 장점이 확인된 바 있다. 본 논문에서는 고유 어드미턴스 제어기의 게인 파라미터 값을 시스템의 안정성을 확보하면서 결정하는 게인 튜닝 알고리즘을 설계하고, 그것을 실험용으로 제작한 1축 로봇 시스템에 적용하여 임의의 강성을 갖는 환경과의 접촉시에 발생 할 수 있는, 환경의 반작용 힘에 대해서 제어모터가 성공적으로 상호 작용하는 제어성을 실험한다. 또한, 1축 로봇 시스템에 쿨롱 마찰력을 가하여 로봇제어에 방해요소가 되는 외란의 영향에도 불구하고 고유 어드미턴스 제어기가 강인하게 대처함으로서 제어모터가 원하는 위치나 속도로 제어되는 것을 실험결과를 통하여 확인한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권5호
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• pp.551-557
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• 2014

본 논문은 작업 시 농업용 트랙터의 운전지원을 위한 강인한 횡방향 제어기를 제안하고자 한다. 자동차와 달리 트랙터의 조향 방식은 유압실린더를 이용함으로써 상대적으로 큰 시간지연을 가지고 있으며 작업 시 지면 환경도 일반 도로와는 다르다. 조향 액추에이터 모델을 포함하는 기구학적 트랙터 모델을 기반으로 동적 표면 제어라는 비선형 제어기법을 적용하여 조향 액추에이터의 시간지연 및 노면 경사의 변화에 강인한 횡방향 제어기를 설계한다. 마지막으로 상용 트랙터 시뮬레이터를 이용하여 마찰 계수가 일정한 주어진 노면 상태에서 조향 액추에이터의 시간 지연 변경이나 오르막 또는 내리막과 같은 지형 조건 변화에 대한 횡방향 제어기의 성능 및 강인성을 검증한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.80-83
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• 2002

정밀한 서보기술에 바탕을 두고 있는 산업용 로봇 팔은 기계적인 강성도와 서보기구들로 인하여 정확한 제어가 가능하다 그러나 로봇팔은 동작중비 관성모멘트의 변화와 기하학적인 구조로 인하여 비선형적인 시스템이다. 특히 관성모멘트의 변화는 로봇팔의 회전속도와 로봇팔이 이동시키는 대상물의 무게 등에 따라 관성모멘트는 변할 수 있다. 이로 인하여 관성모멘트의 변화에 따라 로봇팔의 정확한 위치제어가 힘들어진다. 따라서 본 논문에서는 관성모멘트의 변화에도 불구하고 강인한 응답특성을 나타내는 제어기의 설계가 요구된다. 일반적으로 PID .제어기는 설계의 용이성으로 산업현장에서 널리 사용된다. 그러나 PIB 제어기의 각 계수값을 설정하는데 많은 어려움이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 PID 제어기의 각 계수 값을 퍼지알고리즘을 이용하여 자동으로 설계할 수 있는 자기동조 PID 제어기를 설계한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1993-1997
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• 2009

산업 자동화의 고정밀도에 따라 직류서보 전동기는 강인제어가 요구되고 있다. 하지만 PID 제어기를 갖는 전동기 제어 시스템이 부하 외란의 영향을 받게되면 제어 시스템의 강인제어는 어렵게 된다. 이에 대한 보완적인 한 방법으로 본 논문에서는 전동기 제어시스템을 위한 PID-신경망 복합형 제어기법을 제시하였다. 신경망 제어기의 출력은 부하 외란 인가시에 발생되는 오차와 오차 변화율에 의해서 결정된다. 신경망 제어기를 이용한 직류서보 전동기의 강인제어는 시뮬레이션에 의하여 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.820-828
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• 2011

에너지 절약은 해상운송분야에서 이익을 내기 위한 가장 중요한 요인 중 하나이다. 연료 소비율을 낮추기 위해서는 가능한 한 선박의 추진효율을 높여야만 한다. 추진효율은 추진기관과 낮은 회전속도에서 더 좋은 효율을 갖는 프로펠러의 조합에 의존한다. 기관은 저속이 될수록 연료분사과정에서의 지연시간으로 인해 회전 토크 변동이 심해진다. 본 연구에서는 강인 제어이론을 적용하여 강인 안정성과 강인 성능을 고려한 기관 속도제어기들, 즉 준최적 $H_{\infty}$제어기, $H_{\infty}$루프-성형 제어기 및 ${\mu}$-제어기를 설계한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 이들 3가지 제어기의 타당성을 검토한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.343-351
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• 2010

본 논문에서는 영구자석 동기전동기(PMSM)의 강인한 속도 제어를 위하여 Takagi-Sugeno 퍼지 기법을 이용한 퍼지 속도제어기를 제안한다. 또한 제안된 퍼지 속도제어기는 부하 토크의 정보를 필요로 하므로 2차 부하 토크관측기를 이용하여 부하 토크를 추정한다. 퍼지 속도제어기가 존재하기 위한 LMI 조건을 유도하고, 제어기의 이득이 주어진다. 제안된 퍼지 속도제어기와 부하 토크관측기를 포함하는 확장된 제어시스템의 안정도가 보장됨을 보인다. 본 연구에서 제안된 퍼지 속도제어기의 성능을 검증하기 위하여, 전동기 파라미터 변동 하에서 시뮬레이션 및 실험결과가 주어졌다. 본 결과를 통하여 제안된 제어 기법은 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1944-1945
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• 2011

본 논문은 심도각 범위를 고려한 무인 잠수정(autonomous underwater vehicles: AUVs)의 타카키-수게노 (Takagi-Sugeno: T-S) 퍼지 모델 기반 강인 심도 제어기의 설계 기법을 제안한다. 무인 잠수정의 비선형 시스템은 Sector nonlinearity 기법을 이용하여 T-S 퍼지 시스템으로 모델링된다. 리아푸노프(Lyapunov) 함수를 이용하여 무인 잠수정의 성능을 보장하는 선형 행렬 부등식(Linear matrix inequality: LMI) 형태의 강인 제어기 설계 조건은 유도된다. 또한 무인 잠수정의 심도각 범위를 고려하여 입력 및 출력에 제한 조건을 포함한다. 모의 실험을 통해 제안된 기법의 심도 제어 성능을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.333-335
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• 2006

본 논문은 영구자석 교류 전동기의 센서리스 위치 오차 최소화 제어 방법에 관한 것으로, 회전자의 위치오차가 최소화 하도록 회전자 속도 추정 gain을 자동으로 조정함으로써 회전자의 속도 및 위치에 대한 오차를 최소화하기 위한 방법이다. 본 논문의 구성은 회전자 위치 오차를 최소화하기 위한 제어기와 이를 회전자 속도 게인으로 활용하는 적용 대상으로 구성 되어 있다. 이는 모터의 온도 및 운전 환경에 따른 parameter의 변동에 강인하도록 제어기의 게인을 자동 설정하며 회전자의 오차를 최소화 하도록 하는 제어기를 제안한다. 또한 본 논문에서 제한하는 알고리즘을 검증하기 위하여 시뮬레이션 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.173-179
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• 2017

본 논문은 고자유도의 로봇에 대한 강인한 임피던스제어를 제안한다. 자유도가 높은 로봇에 대해서 동특성기반으로 제어하기 위해서는 해석적인 로봇의 동특성확보가 거의 불가능하기 때문에 수치해석적인 모델을 사용하게 된다. 이에 근본적으로 모델링오차가 존재하고 작업공간에서 임피던스제어기를 설계하는 경우에 많은 개수의 관절의 움직임의 영향을 받기 때문에 강인제어의 필요성이 더욱 절실하다. 이에 모델링 불확실성과 외란의 존재와 상관없이 원하는 임피던스를 유지하기 위해서는 공칭계통의 동특성에 슬라이딩모드의 강인성을 추가할 수 있는 적분슬라이딩모드제어를 도입하였고 입력외란의 영향을 제거할 수 있는 외란 관측기를 동시에 적용한 강인한 임피던스제어기를 제안하였다. 외란과 모델 불확실성이 존재함에도 불구하고 공칭계통을 기반으로 한 임피던스제어기의 특성을 그대로 유지할 수 있는 제어기가 설계되었다.

• 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.