• 한국정밀공학회지
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• 제13권7호
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• pp.133-139
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• 1996

전형적인 상태 관측기에서는, 외란이 시스템 입력에 가해지는 경우 시스템의 상태 추정이 불가능하다. 이러한 상태관측 문제에 대한 한가지 대책법으로서 비례적분(PI) 관측기가 제안되어 스텝외란의 소거에 대한 유효성이 밝혀져 로바스트 제어기 설계에 대한 응용으로서 널리 연구가 행해져 왔다. 그러나, 미지입력에 대한 PE 관측기 설계는 여전히 문제로 남아 있다. 이 논문에서는 미지입력 PI 관측기의 설계법을 제안하고, 이에 대한 응용으로서 완전 LTR을 실현할 수 있는 결과를 보인다. 먼저, 입력의 정보없이 시스템의 상태를 추정할 수 있는 미지입력 PI 관측기의 충분조건을 제안하고, PE 관측기의 설계에 요구되는 필요충분조건을 보인다. 이러한 조건은 완전 LTR의 실현을 위한 직접적인 요구조건임을 보인다. 따라서, 완전 LTR을 달성하면서 지정한 관측기의 극을 지니는 PI 관측기 설계가 가능하다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제6권3호
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• pp.82-90
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• 2000

본 논문에서는 관리제어시스템의 사양으로 주어진 언어가 일반적으로 제어불가능이거나 관측불가능인 상황하에서 관리제어기 설계에 대한 문제를 다룬다. 먼저 사양언어가 제어불가능인 겨우 제어가능성의 성질들을 이용하여 사양언어에 근사한 최고 제어가능 부언의 및 최적 닫힘 제어가능 초언어를 유도해내고 이를 바탕으로 관리제어기를 설계한다 그리고 사양언어가 관측불가능인 경우는 관측가능성의 집합연산에 대한 성질들을 이용하여 사양언어에 가장 근사하면서 관측가능인 초언어 및 관측가능성보다 강한 조건인 표준성을 도입하여 관측가능 부언어 등을 유도하고 이를 토대로 관리제어기를 설계힌다 나아가 사양언어가 제어불가능이면서 관측불가능인 경우의 관리제어가 설계에 대해 결과를 확장한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.520-525
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• 2003

본 논문은 지능형 디지털 재설계 기법을 이용한 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 시스템의 관측기 기반 출력 궤환 디지털 제어기 설계 기법을 제안한다. 지능형 디지털 재설계란 아날로그 퍼지 모델 기반 제어기를 등가의 성능을 발휘하는 퍼지 모델 기반 디지털 제어기로 변환하는 기법을 일컫는다. 여기서 등가의 성능은 상태 정합의 정확도를 의미한다. 본 연구에서 고려된 지능형 디지털 재설계 기법은 정합되어야 할 두개의 선형 작용소의 놈(norm)을 최소화하는 볼록 최적화 문제로 간주한다. 선형 행렬 부등식의 형태로 문제를 구성함으로써 재설계된 디지털 제어기에 의한 시스템의 안정가능성을 증명할 수 있다. 또한 제어기와 관측기의 재설계는 독립적으로 설계될 수 있음을 증명한다.

• 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.

• 동력기계공학회지
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• 제15권4호
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• pp.65-74
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• 2011

이 논문은 비선형 시스템에 대해 bilinear 강인제어기를 설계하는 새로운 방법을 제시한다. 이 설계방법은 골칫거리인 비선형 영향을 나타내는 무거운 질량을 가지고 진동하는 시스템을 제어하기 위한 새로운 대안이고 진전된 방법이다. 이 설계 과정에, hydrostatic 구동기로 구동되는 킬(용골)이 주어진다. 첫 단계로 킬은 물리적으로 여러 한정된 질량으로 모델화된다. 물리적 모델에 근거한 수학적인 모델을 유도하는 방법은 해밀턴 원리를 적용한 유한요소법을 사용하였다. 즉, 수학적 모델은 여러 서브시스템으로 구성된다. 이것은 주어진 물리적인 시스템에 대해 기준이 되는 시스템이다. 회전하는 구동기에 대한 물리적 모델에 근거하여, 과도 거동은 구동기의 베어링에서 측정되는 운동 현상으로부터 유도된다. 물리적인 시스템은 bilinear 시스템으로 구성하였다. 이 시스템에 근거하여, 요트 킬의 거동을 제어하도록 bilinear 관측기를 설계한다. 구동기의 속도, 토크, 밸브에서의 유량 등이 관측기를 구성하는데 필요한 데이터들이다. 시뮬레이션 결과에 의하면 비선형성에 대한 추정과 보상을 통하여 무거운 질량을 갖는 회전축에 대한 위치와 힘을 제어하는 설계에 유용한 접근법임이 증명되었다.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.511-518
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• 2021

전동기의 좋은 추종 성능을 얻기 위해서는 외란 관측기가 포함되어 외란에 대응할 수 있는 제어기를 설계하는 것이 필요하다. 전동기의 외란 관측기는 1차 저역통과 필터를 기반으로 부하 토크과 역기전압을 추정하도록 설계하였다. 외란 관측기와 제어기의 상호관계를 비교하고, 개선된 제어 성능을 얻기 위하여 PI 제어기와 IP 제어기를 설계하였다. 설계된 관측기와 제어기의 성능을 확인하고자 120 [W]급의 BLDC 전동기에 적용하였다. 그 결과 오버슈트가 줄어들며, 정상상태 오차가 영으로 수렴하는 것을 확인할 수 있다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.193-196
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• 2007

본 논문은 관측기 기반 시스템에 대한 강인 디지털 재설계 방안을 제안한다. 디지털 재설계란, 기존의 안정화된 연속시간 플랜트와 이산 시간에서 설계된 디지털 제어기와의 상태 접합 및 안정도 분석을 통해 전체 시스템을 재구성 하는 것을 말한다. 그리고 전 역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 에러가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화 하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 본 논문에서는 관측기 기반 시스템에 대한 디지털 재설계를 목표로 하되, 추가적인 파라미터 불확실성을 고려한 강인 디지털 재설계를 구성하게 된다. 파라미터 불확실성은 이산화 과정에서 구조적 형태가 변화하기 때문에, 이를 고려하여 주어진 식을 선형 행렬 부등식 형태로 나타내게 된다. 이 조건들을 통해 디지털 재설계의 상태 접합 및 안정도가 유도 가능하다는 것을 본 논문에서 증명하게 된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.256-259
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• 2001

본 논문에서는 블록 삼각구조를 갖는 다변수 비선형 시스템의 상태 관측기의 설계 문제를 다룬다. 이를 위해 단일 입출력 삼각구조 시스템에 대한 기존의 설계 기법을 다변수 시스템으로 확장한다. 특히, 제안한 관측기의 이득은 시스템의 선형 부분뿐만 아니라 비선형성을 기반으로 설계되어지기 때문에 기존의 고이득 관측기에 비해 과도응답 특성을 개선한다. 또한 오차방정식에 대한 유사 변화을 이용하여 제안한 관측기가 전역 지수적 수렴성을 보임을 증명한다. 마지막으로, 시뮬레이션 예제를 통해 본 논문에서 제안한 설계 기법의 타당성을 입증한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.902-906
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• 2004

본 논문은 타카기-수게노 (Takagi-Sugeno: T-S) 퍼지 모델 기반 관측기-제어기의 독립 설계 원리를 조사한다. T-S 퍼지 시스템의 전건부 변수가 측정 가능하거나 출력으로부터 계산 가능한 경우 T-S 퍼지 모델 기반 관측기와 T-S 퍼지 모델 기반제어기는 독립적으로 설계 가능하며, 이에 따른 관측기 기반 출력 궤환 제어기는 전역적 안정화 가능성을 보장한다. 한편 T-S 퍼지 시스템의 전건부 변수가 측정 불가능하거나 출력으로부터 계산 불가능한 경우에는, T-S 퍼지 모델 기반 제어기와 관측기를 구현하기 위하여 퍼지 추론 시스템의 전건부 변수를 추정해야 한다. 본 논문은 전건부 변수가 측정 불가능한 경우 T-S 퍼지 모델 기반 제어기와 T-S 퍼지 모델 기반 관측기의 독립적 설계 가능성을 조사한다. T-S 퍼지 모델 기반 제어기와 관측기의 수렴속도가 충분히 빠를 경우 전역적인 독립 설계가 가능함을 보이며, 그렇지 않은 경우 국소적인 독립 설계가 가능함을 보인다.