• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.16 no.3 s.108
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• pp.298-306
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• 2006

In our previous paper, we developed a robust saturation controller for the linear time-invariant (LTI) system involving both actuator's saturation and structured real parameter uncertainties. This controller can only guarantee the closed-loop robust stability of the system in the presence of actuator's saturation. But we cannot analytically make any comment on control performance of this controller. In this paper, we suggest a method to use linear matrix inequality (LMI) optimization problem which can analytically explain control performance of this robust saturation controller only in nominal system. The availability of design method using LMI optimization problem for this robust saturation controller is verified through a numerical example for the building with an active mass damper (AMD) system.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.12 no.2 s.28
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• pp.130-138
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• 1998

본 논문은 AUV의 수직면 운동제어를 수행하기 위하여 의사 슬라이딩 모드 제어기를 이용한 모델링 기법과 제어기 설계법에 관한 것으로서, 샘플링 간격이 길어지는 경우에도 시스템의 강인성이 확보되며 심도 제어가 안정적으로 수행되는 실용성을 실험과 수치 해석을 통하여 검증하였다. 제어기는 참고문헌에서 제안한 방법을 이용하였으며, 한국기계연구원 선박해양공학연구센터(KRISO)에서 개발한 VORAM호를 제어 대상 AUV로 선정하였다. PMM 시험으로 얻어진 운동 계수를 이용하여 수치 해석을 수행하였으며, KRISO의 장수조에서 실험을 수행하였다. 수치 해석과 실험 결과로부터 샘플링이 길어짐에 따라 의사 슬라이딩 모드 제어기는 연속계에 대한 슬라이딩 모드 제어기에서 발생하는 과도한 채터링 및 불안정성을 보이지 않았으며, 시스템의 안정성이 확보되고 불확실성에 대하여 강인한 제어 성능을 보였다. 또한, 본 논문에서는 수치 해석과 실험 결과를 근거로 의사 슬라이딩 모드 제어기의 설계를 위한 제어 변수의 선정 기준을 제시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.79.2-79.2
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• 2011

플라이 휠 에너지 저장장치(Flywheel Energy Storage System: FESS)는 전기 에너지를 회전 운동 에너지로 저장하였다가 필요시 회전 운동에너지를 전기 에너지로 변환하여 재사용 가능한 에너지 저장장치 이다. 최근 전력 변환 기술의 발전으로 인하여 플라이휠 에너지 저장 장치의 에너지 입출력 속도가 빨라지고 대용량의 에너지를 저장할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 이러한 플라이휠 에너지 저장 장치의 전력 입출력 특성을 이용하여 전력 시스템에서 발생하는 저주파 진동(Low frequency oscillation)을 억제하는 방안을 제시 하여 안정도를 향상 시키고자 하였다. 전력 시스템은 발전조건, 전송조건, 부하조건에 따라 동작 조건이 지속적으로 변하고 있다. 이러한 동작 환경 변화는 전력 시스템에 대한 수학적인 표현과 실제 전력계통간의 차이가 발생하기 때문에 정확한 제어 목적을 달성하기가 힘들다. 따라서 본 논문에서는 제어기 설계 단계에서 전력 계통의 불확실성을 고려할 수 있는 $H_{\infty}$ 제어 기법을 이용하여 플라이휠 에너지 저장장치를 위한 강인 제어기를 설계 하였다. 제안한 플라이휠 에너지 저장장치의 강인 제어기의 유용성을 입증하기 위하여 1기 무한대 모선에 적용한 결과를 비선형 시뮬레이션을 통하여 다양한 외란이 발생한 경우에 외란 억제 성능과 강인성에 대하여 고찰 하였으며, 제안한 방식이 기존의 전력계통 안정화 장치(Power system stabilizer: PSS) 보다 효율적이며 전력계통의 안정도 향상에 크게 기여함을 보이고자 하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.40 no.6
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• pp.1-7
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• 2003

This paper introduces a robust sliding mode repetitive control method for a class of nonlinear system. The sliding mode controller stabilizes the overall system and makes the tracking error converge to some residual set. Also, tile repetitive learning controller makes the tracking error converge to zero. Unlike other methods, the proposed sliding mode controller reduces the chattering effects in the steady state without using high-order sliding manifold approach.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.219-220
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• 2015

본 논문에서는 높은 성능의 속도 제어 특성을 만족하기 위해 위치 기반의 반복제어기를 이용한 속도 제어기를 설계 하여, 레이저 프린터의 OPC 드럼의 속도제어에 적용 하였다. 레이저 프린터 OPC 드럼의 외란은 드럼의 위치에 종속적으로 나타난다. 따라서 위치 기반 반복제어기는 기존의 반복제어기 보다 기준 속도 변동에 강인하며, 레이저 프린터의 다양한 인쇄 속도에 적용 가능하다. 실험 결과, 위치기반 반복 제어기가 기존의 반복제어기 보다 기준 속도 변동에 강인하며 다양한 인쇄 속도에서도 적용 가능함을 보여주었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.11C
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• pp.1062-1069
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• 2003

This paper presents a new loop shaping technique for design of robust optimal PID controllers in order to satisfy the performance requirements. PID controller can be designed by selecting the suitable weighting factors Q and R. This technique is developed by pushing all two zeros formed by PID controller closely to a larger pole of the second order plant. As a result, a good loop shaping is achieved in the high frequencies region on the Bode plot. For the robust optimal tuning of PID controller for second order system, a new loop shaping procedure is developed via LQR approach.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.2
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• pp.265-276
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• 2017

In this paper, a robust and more accurate trajectory tracking control method for a mobile robot is proposed using WIPDC(Weighted Integral Parallel Distributed Compensation) and T-S Fuzzy disturbance observer. WIPDC reduces the steady state error by adding weighted integral term to PDC. And, T-S Fuzzy disturbance observer makes it possible to estimate and cancel disturbances for a T-S fuzzy model system. As a result, the trajectory tracking controller based on T-S Fuzzy disturbance observer shows robust tracking performance. When the initial postures of a mobile robot and the reference trajectory are different, the initial control inputs to the mobile robot become too large to apply them practically. In this study, also, the problem is solved by designing an initial approach path using a path planning method which employs $B\acute{e}zier$ curve with acceleration limits. Performances of the proposed method are proved from the simulation results.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.6
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• pp.1203-1211
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• 2017

This paper proposes a robust controller for flexible joint robots to achieve tracking performance and to improve robustness against both matched and mismatched disturbances. The proposed controller consists of a disturbance observer(DOB), passivity-based controller, and integral sliding mode controller(ISMC) in a backstepping manner. The DOB compensates the mismatched disturbance in the link-side and formulates the reference input for the motor-side controller. Interconnection and damping assignment passivity-based controller (IDA-PBC) performs tracking control of motor-side, and it is integrated to nominal control of ISMC to guarantee the over-all stability of the nominal system, while, matched disturbances are decoupled by the discontinuous control of ISMC. In the design of the link-side controller, PD type impedance controller is designed with DOB and this leads the continuous control input which is suitable to the reference input for the motor-side.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.4
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• pp.1786-1795
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• 2011

The trajectory control for omni-directional mobile robot is not easy. Especially, the tracking control which system uncertainty problem is included is much more difficult. This paper develops trajectory controller of 3-wheels omni-directional mobile robot using fuzzy multi-layered algorithm. The fuzzy control method is able to solve the problems of classical adaptive controller and conventional fuzzy adaptive controllers. It explains the architecture of a fuzzy adaptive controller using the robust property of a fuzzy controller. The basic idea of new adaptive control scheme is that an adaptive controller can be constructed with parallel combination of robust controllers. This new adaptive controller uses a fuzzy multi-layered architecture which has several independent fuzzy controllers in parallel, each with different robust stability area. Out of several independent fuzzy controllers, the most suited one is selected by a system identifier which observes variations in the controlled system parameter. This paper proposes a design procedure which can be carried out mathematically and systematically from the model of a controlled system; related mathematical theorems and their proofs are also given. Finally, the good performance of the developed mobile robot is confirmed through live tests of path control task.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.44 no.1
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• pp.19-24
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• 2007

In this paper, we propose a tuning method of PID-PD controller to satisfy design specifications in frequency domain as well as time domain. The proposed tuning method of PID-PD controller consists of the convex set of PID and PI-PD controller. PID-PD controller controls the closed-loop response to be located between the step responses, and Bode magnitudes of closed-loop transfer functions controlled by PID and PI-PD controller. The controller is designed by the optimum tuning method to minimize the proposed specific cost function subject to sensor noise insensitivity and robust stability. Its effectiveness is examined by the case study and analysis.