• 제목/요약/키워드: 강인한 제어기

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QFT(Quantitative Feedback Theory)를 이용한 불안정한 시스템의 안정화를 위한 강인 제어기 설계 (A Design of the Robust Controller for Stabilization of the Unstable System Using QFT(Quantitative Feedback Theory))

  • 강민구;변기식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.57-64
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    • 2001
  • 본 논문은 시스템의 불확실성과 외란의 불확실성에도 불구하고 원하는 시스템 성능을 만족할 수 있는 강인한 제어기 설계에 대하여 서술한다. QFT(Quantitative Feedback Theory)에 근거한 강인한 제어기 설계과정은 시스템 파라미터 변동과 설계사양을 고려하여 결정되는 템플레이트, 한계조건 그리고 루프형성을 거친다. 설계된 제어기의 성능을 입증하기 위해 파라미터 변동에 매우 민감하고, 비선형성이 강하며 불안정한 특성을 지닌 도립진자시스템에 대하여 적용한다. 설계된 제어기에 대한 시뮬레이션과 실험결과들은 파라메파 변동과 외란에 강인한 제어성능을 보인다.

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PI 관측기를 이용한 DC/DC 승압 컨버터 제어기 설계 (Design of controller for DC/DC boost converter using PI observer)

  • 김인혁;정구종;손영익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1650_1651
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    • 2009
  • DC/DC 승압 컨버터는 인덕터 내부 저항으로 인하여 부하 저항의 변화가 시스템 동작점에 영향을 미치게 되며, 이로 하여 제어기 설계의 기준이 되는 선형화된 모델은 불확실성을 가지게 된다. 본 논문은 인덕터의 내부 저항과 출력단의 부하 변동으로 인한 불확실성에 대하여 출력 전압의 강인성을 향상시키기 위해 PI 관측기 기반 적분형 상태 변수 궤환 제어기를 제안한다. PI 관측기는 불확실한 시스템 제어에 널리 사용되는 오차의 적분항을 Luenberger 관측기에 추가한 형태로써 불확실성에 강인한 추정 성능을 보인다. 모의실험을 통해 불확실성이 존재하는 경우 제안된 제어기의 강인성을 확인하고 설계된 관측기가 Luenberger 관측기에 비해 상태변수 추정 성능이 우수함을 보인다.

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강인한 최적 PID 제어기 설계를 위한 새로운 루프 형성 기법 (A New Loop Shaping Method for Design of Robust Optimal PID Controller)

  • 윤성오;서병설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권11C호
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    • pp.1062-1069
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    • 2003
  • 본 논문에서는 요구된 성능을 만족시키는 강인한 최적 PID 제어기 설계를 위한 새로운 루프 형성 기법을 제안 하고자 한다. 설계하고자 하는 PID 제어기의 영점들을 플랜트의 최대 극점에 근접하도록 가중치 요소 Q와 R을 선택하면 루프 형상이 고주파수 영역의 센서잡음 장벽으로부터 최대한 멀어지게 된다. 2차 시스템에 대하여 강인한 최적 PTD 제어기 설계가 가능한 새로운 루프 형성 기법은 LQR 방법에서 발전되었다.

감도 최소화 기법을 이용한 다변수 플랜트의 강인한 제어기 설계 (Robust Controller Design of Multivariable Plant using Sensitivity Minimization)

  • 이원규;김영달
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권6호
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    • pp.42-50
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    • 1993
  • 본 논문에서는 플랜트 모델에 불확실성이 존재하는 경우에도 강인 안정도를 보장하는 제어기 설계 문제를 연구하였다. 먼저 강인 안정도 및 감도 특성을 특이치 한계를 이용하여 기술하고 이들 설계 조건을 만족하는 제어기 설계 기법을 Diophantine 방정식과 감도 평가 함수의 최소화에 의해 제시하였다. Diophantine 방정식의 해를 구하기 위해 칼만 필터의 설계와 필터의 주파수 역 특성을 조사하였고, 원하는 특이치 형성을 통해 저감도 특성을 만족하는 특성 다항식 행렬을 구하였다. 그리고 제어기에 설계 자유도를 주어 감도 평가 함수를 최소화하는 제어기 매개 변수 계산 방법을 Routh 배열을 이용하여 제시하였다.제안된 강인한 제어기 설계 기법을 모델에 적용하여 검토해 본 결과 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.

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AMD를 이용한 건물의 능동 진동 제어를 위한 강인 포화 제어기의 유용성에 관한 실험적 검증 (Experimental Verification on the Availability of Robust Saturation Controller for the Active Vibration Control of Building using AMD)

  • 임채욱;문석준;박영진
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.83-90
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    • 2006
  • 건물의 능동 진동 제어에 있어서 제어기의 제어입력의 포화와 건물의 파라미터 불확실성을 동시에 고려하는 제어 방법이 필요하다. 저자들의 이전 논문에서는 제어 입력에 포화가 존재하는 불확실한 선형 시불변계에 대하여 강인 안정성과 제어 성능이 보장되는 강인 포화 제어기를 제안하였다. 본 논문에서는 능동 질량 감쇠기 (AMD)가 설치된 건물의 능동 진동 제어에 대한 제안된 강인 포화 제어기의 유용성을 실험적으로 검증한다. 실험은 유압식 AMD가 설치된 2층의 건물 모형에 대하여 수행된다.

고차 모우드 불확실성을 고려한 지진응답의 강인제어 (Robust Control of Earthquake Responses considering Higher Mode Uncertainty)

  • 고현무;박관순;박원석;조익선
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.99-108
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    • 2000
  • 구조물의 능동제어 시스템에서 제어기 설계에 사용되는 구조계의 모델과 실구조계의 차이는 시스템의 성능저하 및 불안정성을 유발할 수 있다 이연구에서는 무시된 고차모우드와 같이 주파수영역에서 표현되는 비구조적 불확실성에 대하여 시스템의 안정성을 보장하도록 강인성을 가지는 LQG/LTR제어이론을 사용하여 구조물의 지진응답제어에 효과적으로 사용할 수 있는 제어기 설계방법을 제시한다 특히 고층건물이나 교탑과 같은 구조물의 지진응답 제어에 적용할 수 있도록 각층의 절대 가속도를 측정변수로 층간상대변위를 제어변수로 설정하여 최적제어기를 구성한다 El Centro 지진압력을 받는 6자유도 전단빌딩모델에 대하여 제어기를 설계하거 수치모사를 수행하여 제시한 제어기가 안정도-강인성을 가지고 지진응답제어에 효과적임을 보인다.

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이산시간 특이시스템의 비약성 제어기 설계 (Non-fragile controller design for discrete-time descriptor systems)

  • 김종해
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.209-210
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    • 2008
  • 본 논문에서는 제어기에 승산형 섭동을 가지는 제어기와 이산시간 특이시스템을 안정화시키는 비약성 제어기 설계방법을 제시한다. 강인 비약성 제어기가 존재할 조건과 제어기 설계방법을 블록최적화가 가능한 선형 행렬부등식 접근방법으로 제안한다. 또한, 제어기의 약성 성도를 표시하는 비약성 척도를 동시에 계산함으로 승산형 섭동의 제어기 최대 변동정도를 제시한다. 제안한 비약성 제어기는 제어기의 이득 변동에도 불구하고 이산 시간 특이시스템의 강인 안정성을 보장한다.

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유전 알고리즘 기반의 강인한 성능을 가지는 모델추종형 보일러-터빈 H∞ 제어 시스템의 설계 (A Design of GA-Based Model-Following Boiler-Turbine H∞ Control System Having Robust Performance)

  • 황현준
    • 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.

원판의 반작용을 이용한 역진자의 강인 자세 제어 (Robust Position Control of a Reaction Wheel Inverted Pendulum)

  • 박상형;이해창;임성묵;김정수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.127-134
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    • 2016
  • 본 논문에서는 원판의 반작용을 이용하는 역진자의 강인 자세 제어를 위한 강인 제어 기법을 소개한다. 이를 위해 원판 반작용을 이용하여 자세 조정이 가능한 시스템을 설계한다. 설계된 시스템의 수학적 모델을 구하고 그 수학적 모델을 이용하여 제어기를 설계한다. 설계한 강인 제어 기법은 두 부분으로 구성되어 있다. 초기에는 역진자의 swing up을 위한 수동성 기반의 제어기(passivity based control)를 사용하고 역진자의 자세가 수직 위치 근방에 오면 강인 안정화 제어기로 제어기를 변경한다. 강인 안정화 제어기가 필요한 이유는 역진자 시스템에서 관성 모멘트를 불확실성을 다루기 위함이다. 모의 실험과 실제 실험을 통해 제안하는 제어기가 효과적으로 원판 반작용에 기반한 역진자의 자세 제어를 달성함을 보인다.

RBF 신경회로망을 이용한 교류 동기 모터의 강인 속도 제어 (Robust Speed Control of AC Permanent Magnet Synchronous Motor using RBF Neural Network)

  • 김은태;이성열
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권4호
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    • pp.243-250
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    • 2003
  • 본 논문에서는 RBF 신경망 외란 관측기를 이용한 영구자석형 동기모터의 속도추종 제어기를 제안한다. 먼저 공칭 모델에 대하여 입출력 선형화에 기반한 속도 제어기를 설계하고 RBF 신경망 외란 관측기에 의해 시스템의 블확실성을 보상한다. 시스템의 파라미터와 부하 토크의 변동을 동시에 추정하는 RBF 신경망 외란 관측기를 이용함으로써 제안한 제어 알고리즘은 시스템의 불화실성에 강인한 특성을 갖는다. 마지막으로 모의실험을 통하여 제안된 제어기의 타당성을 검증한다.