• Title/Summary/Keyword: 관측기 오차모델링

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Simulation Modeling of Range and Acceleration Measurement Instruments for Satellite Formation Flying (편대비행 위성용 거리 및 가속도 관측기 시뮬레이션 모델링)

  • Kim, Jeong-Rae
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.2
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    • pp.75-83
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    • 2005
  • NASA/DLR Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) mission, which consists of two co-orbiting low altitude satellites, is to measure the Earth gravity field with unprecedented accuracy. Its key instruments include inter-satellite ranging systems and three-axis accelerometers. For the preliminary design and requirements analysis, extensive instrument simulation models are developed. These modeling techniques and orbit-gravity field estimation techniques are described.

A Design of Disturbance Observer to Improve of Disturbance Response for Time Delay Systems (시간지연시스템의 외란응답 특성 개선을 위한 외란 관측기 설계에 관한 연구)

  • Lee, Soon-Young
    • Journal of IKEEE
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    • v.21 no.4
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    • pp.424-427
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    • 2017
  • Smith predictor can't be applied to the time delay systems that have poles near the origin or a pure integrator or a modeling error, because of occurring the steady state error for the step disturbance. In this paper, a new Smith predictor controller for these systems is designed to eliminate the effects of the disturbance. A disturbance observer to estimate a disturbance is proposed and a new controller is designed using the estimated disturbance. As a result, the new controller can eliminate the effects of the disturbance and modeling error. The simulation results for the steam superheater and the steam pressure systems verify the efficiency of the proposed controller.

State of Charge Estimator using Sliding Mode Observer for Hybrid Electric Vehicle Lithium Battery (슬라이딩모드 관측기를 이용한 하이브리드 자동차용 리튬배터리 충전량 예측방법)

  • Kim, Il-Song
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.12 no.4
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    • pp.324-331
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    • 2007
  • This paper studies new estimation method for state of charge (SOC) of the hybrid electric vehicle lithium battery using sliding mode observer. A simple R-C Lithium battery modeling technique is established and the errors caused by simple modeling was compensated by the sliding mode observer. The structure of the sliding mode observer is simple, but it shows robust control property against modeling errors and uncertainties. The performance of the system has been verified by the UUDS test. The test results of the proposed observer system shows robust tracking performance under real driving environments.

Two-dimensional Unsteady Flow Modeling for a Tidal River Using Water Stage Boundary Conditions (수위경계조건을 사용한 감조하천의 비정상 이차원 흐름모델링)

  • Lee, Nam-Joo
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.313-314
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    • 2011
  • 감조하천에 대한 이차원 모델링 연구의 대부분은 상류 경계조건은 유량을 사용하고 있으며, 상류경계에서 역류가 발생하는 감조하천의 경우 상류로 갈수록 오차가 커지는 단점을 가지고 있다. 이런 오차를 줄이기 위해서는 상하류 모두 수위 경계조건을 사용하는 것이 바람직하다. 이 연구는 평상시에 역류가 발생하는 한강하구부터 전류수위표까지의 구간에 대해 수위 경계조건을 사용하여 이차원 흐름모델링을 수행하고, 수위-수위 경계조건의 적용성으로 검토하기 위해 수행하였다. 대규모 홍수에 대한 흐름 모형의 보정을 위해 2002년 8월 7일 6시부터 8월 10일 22시까지 88시간 동안 행주대교 관측소의 수위 기록을 사용하여 수치모형에 대한 보정을 수행하였다. 행주대교 관측소의 수위 예측 결과는 Manning 계수가 커질수록 수위가 높아짐을 알 수 있었다. 비홍수기 흐름에 대한 수치모형의 보정을 위해, 2007년 7월 10일부터 7월 19일까지 약 201시간 동안 한강대교와 전류관측소의 수위 관측자료를 사용하였다. 행주대교 관측소에서 수위 관측치와 예측치의 RMS 오차가 최소가 되도록 Manning 계수와 Belanger 법칙의 유량계수를 각각 0.050과 0.86으로 결정하였다.

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Robust Adaptive Fuzzy Observer Based Control for Unknown Nonlinear Systems (적응 퍼지 관측기를 이용한 비선형 시스템의 강인한 제어기 설계)

  • Ryu Tae-Yeong;Hyeon Chang-Ho;Kim Eun-Tae;Park Min-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.420-424
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    • 2006
  • 본 논문에서는 외란을 갖는 불확실한 비선형 시스템을 제어하기 위하여 $H^{\infty}$ 제어를 이용한 강인 간접 적응 퍼지 관측기를 설계하여 상태변수를 관측하고 외란관측기를 설계하여 시스템의 외란을 제거하는 강인한 제어기를 구성한다. 제안된 외란관측기는 시스템과 외란의 대역폭보다 큰 궤환 이득을 가짐으로써 기존의 역플랜트 모델 또는 퍼지 기반의 외란관측기 보다 간단한 구조를 가지고 외란과 시스템 모델링 오차의 합을 관측해 낼 수 있다. 본 논문에서는 도립진자 시스템의 모의실험을 통하여 관측기, 외란관측기와 제어기의 성능을 평가한다.

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The asymptotic tracking using variable structure control for a minimum phase nonlinear system (가변 구조 제어 방식을 이용한 최소위상 비선형 시스템의 점근적 경로 추적)

  • Oh, Seung-Rohk
    • Journal of IKEEE
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    • v.13 no.1
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    • pp.30-35
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    • 2009
  • A new controller which can achieve the asymptotic tracking is proposed for the nonlinear system having a uncertainty in the input coefficient. A high gain observer is used to estimate the state variables when the nonlinear system has a modeling uncertainty. A variable structure control is used to achieve an asymptotic tracking, while ultimate boundness was achieved in the previous work. A Lyapunov analysis is used to justify the our proposal. The performance of proposed method is demonstrated via simulation.

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GPS와 VLBI 관측소의 해수하중에 의한 수직방향 지각변위 평가를 위한 기초 연구

  • 박관동
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2003.10a
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    • pp.30-30
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    • 2003
  • GPS와 VLBI와 같은 우주측지 기술을 이용한 정밀 측위는 수 mn 정밀도의 관측소 좌표결정과 1 mm/year 정도의 고정밀 속도결정에 이용된다. 이를 위해서는 여러 가지 오차 요인들과 다양한 물리적 현상에 대한 모델링이 이루어져야 한다. 그 중의 하나가 해수 하중(ocean loading)에 의한 수직방향의 지각변위이다. 특히 한반도의 서해안은 복잡한 리아스식 해안으로 이루어져 있고, 조수간만의 차이가 크기 때문에 현존하는 모델의 정확도가 떨어진다. KVN(Korean VLBI Network)사업에서 추진하는 3기의 VLBI 중 2기가 서울과 제주도에 설치될 계획이므로, 해수하중에 의한 지각변위에 관한 연구가 선행되어야 한다. 또한 국내 GPS상시관측소의 많은 수가 서해안 지역에 설치되어 있다. 본 연구에서는 서해안 지역의 해수하중에 의한 수직방향의 지각변위를 GPS로 관측하고 이를 서해안 해수조류 모델의 정밀도를 향상시키는데 필요한 기초연구를 수행하였다. 서해안의 4개 GPS 관측소 위치에서의 해수하중에 의한 지각변위를 계산해본 결과 인천 지역에는 3 cm에 육박하는 지각변위가 수직으로 발생함을 알 수 있었다. 같은 크기와 위상의 지각변위 진폭을 GPS로 검출하기 위한 여러 가지 오차 보정과 GIPSY를 이용한 고정밀 키네마틱 GPS 자료처리에 대하여 상세히 소개한다.

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State Observer Based Modeling of Voltage Generation Characteristic of Ionic Polymer Metal Composite (상태 관측기 설계 기법을 적용한 이온성 고분자 금속 복합체의 전압 생성 특성 모델링)

  • Lee, Hyung-Ki;Park, Kiwon;Kim, Myungsoo
    • Composites Research
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    • v.28 no.6
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    • pp.383-388
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    • 2015
  • Ionic Polymer-Metal Composite (IPMC) consisting of soft membrane plated by platinum electrode layers on both surfaces generates electric energy when subjected to various mechanical stimuli. The paper proposes a circuit model that describes the physical composition of IPMC to predict the voltage generation characteristic corresponding to bending motion. The parameter values in the model are identified to minimize the RMS error between the real and simulated outputs. Following the design of IPMC circuit model, the state observer of the model is designed by using pole placement technique which improves the model accuracy. State observer design technique is also applied to find the inverse model which estimates the input bending angles from the output voltage data. The results show that the inverse model estimates input bending angles fairly well enough for the further applications of IPMC not only as an energy harvester but also as a bending sensor.

An Estimation of Modeling Uncertainty for a Mechanical System in Actuators and Links in a Rigid Manipulator Using Control Theory (시스템 모델링의 불확실성 추정과 보상)

  • Park, Rai-Wung;Cho, Sul
    • 대한공업교육학회지
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    • v.34 no.2
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    • pp.396-410
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    • 2009
  • The goal of this work is to present an advanced method of an estimation of the Modeling Uncertainties coming up in industrial rigid robot's manipulator and actuators. First, with the given physical robot model, the motion equation was derived. Considering a fictitious model, a new extended motion equation is developed. Based on this extended model, an observer and observer bank are designed for the estimation of modeling uncertainties which are involving the effects of gravity, friction, mass unbalance, and Coriolis which show the nonlinear characteristics in operation states.

Development of Iterative Gain Tuning Algorithm using Disturbance Observer (외란관측기를 적용한 반복 개인 조절 알고리즘의 개발)

  • Jang, Si-Young;Kim, Il-Han;Kim, Hong-Rok;Suh, Il-Hong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07d
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    • pp.2355-2357
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    • 2003
  • 비선형성을 가지는 실제 플랜트의 제어기를 설계하기 위해서는 플랜트와 외부환경에 대한 충분한 정보를 필요로 한다. 그러나, 제어기 설계 시에는 실제 플랜트의 수학적 해석의 어려움, 모델링 오차와 외란 등의 원인으로 고려해야 할 복잡한 사항들이 있다. 이를 해결 하기 위한 기존 연구로는 플랜트에 대한 시스템 식별과 선형화를 통하여 공칭모델을 선정하고, 이를 제어하는 Model-based 방법과 모델이 아닌 실제 플랜트의 입출력 데이터를 토대로 제어기의 게인들을 반복 조절하는 Model-free 방법 등이 있다. 본 논문에서는 Model-free 방법 중에 하나인 반복 게인 조절 알고리즘을 기반으로 이 방법의 단점인 수렴속도지연을 보상하기 위한 목적으로 Model-based 방법 중에 하나인 외란 관측기(Disturbance Observer)를 결합한 새로운 제어 알고리즘을 제안하고, ODD(Optical Disk Drive)에서 사용되는 플 랜트에 적용한 모의 실험을 통하여 그 유용성을 보였다.

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