• 제목/요약/키워드: 궤환 제어

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쿼터니온을 이용한 유도탄 자세제어

  • 송찬호;남헌성;김승환;조항주
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.166-188
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    • 1998
  • 본 논문에서는 쿼터니온 궤환 개념이 기존의 오일러각 궤환 개념에 비해 추력벡터제어(Thrust Vector Control) 방식을 사용하는 전술 유도탄 자세제어에 보다 효과적으로 적용될 수 있음을 보인다. 오일러각 궤환 방식을 택한 기존의 자세제어기에서 오일러각 궤환 부분을 쿼터니온 궤환으로 적절히 바꾸어 주게 되면 자세명령 크기 변화에 따른 시간응답 특성의 변화를 줄일 수 있으며, 쿼터니온 궤환 방식을 택할 경우, 우주비행체 자세제어 분야에서 활발히 연구되고 있는 고유축(Eigen Axis) 회전에 의한 자세변환을 수행할 수 있는 자세제어기 설계가 가능하다. 고유축 회전은 최단경로에 의한 자세변환 개념이므로, 이러한 능력을 갖춘 자세제어기는 신속한 자세변환이 필요한 전술 유도탄의 초기비행에 매우 효과적으로 이용될 수 있다. 더욱이, 제어법칙에 공력모멘트를 보상하는 항을 추가하게 되면 변화가 심한 공력 모멘트가 유도탄의 회전운동에 미치는 영향을 줄일 수 있어 고유축 회전성능을 보다 개선시킬 수 있다. 우선, 오일러각 궤환보다 쿼터니온 궤환이 유리한 점을 논하고, 쿼터니온 궤환에 근거한 자세제어기의 설계 개념과 제안된 제어기에 의해 구성되는 폐루우프에 대한 안정성 문제를 다룬 후, 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증한다.

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궤환 퍼지제어기 설계와 구현 (Design and Implementation of The Feedback Fuzzy Controller)

  • 이상윤;신위재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.401-408
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    • 2000
  • 본 논문에서 제안한 제어기 구조는 일반적인 궤환제어기를 기초로 구성한다. 일반적인 궤환제어기는 플랜트 입력과 기준신호 사이의 오차에 제어기의 적당한 이득을 곱한 제어입력을 공급한다. 설계한 궤환 퍼지제어는 3개의 루프로 구성되며, 내부 루프는 보통의 궤환제어기와 플랜트로 구성된다. 제어기는 퍼지 모델링과 퍼지추론기로 이루어진 외부 루프에 의해서 조절되며 제안한 궤환 퍼지 시스템의 출력이 기준신호를 향해서 잘 수렴하는가를 확인하기 위해 직접구동 밸브를 사용한 비선형 유압 서보시스템을 제어대상으로 부동 소수점 DSP 프로세서를 사용하여 구현한 후 실험결과를 관찰하였다. 실험결과 궤환 퍼지제어기는 정상상태 도달시간은 느리지만 오버슈트나 언더슈트는 일어나지 않는다. 그러므로 새로운 궤환제어 방식을 사용한 궤환 퍼지제어 알고리즘이 비선형 플랜트에 효과적으로 잘 적응됨을 확인하였다.

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Nonlinear Observer Backstepping 출력 궤환 제어에 의한 전력계통안정화장치 (Power System Stabilizer by Nonlinear Observer Backstepping Output Feedback)

  • 이상성;이선영;박종근;문승일;윤용태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.237-239
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    • 2004
  • 이 논문에서는 Nonlinear Observer Backstepping 출력 궤환 제어에 의한 비선형 전력계통안정화장치(NPSS)를 개발하였다. 이 기법은 출력단자의 측정만으로 매우 강한 전력계통의 고유한 특징인 강한 비선형을 처리할 수 있는 바람직한 제어기를 구성할 수가 있다. 첫 번째로 비선형 관측기를 통하여 측정할 수 없는 부분의 상태들을 대신할 수 있는 출력 궤환 관측기를 구성하는 것이다. 두 번째로 이렇게 구성된 관측기에 매번 상태를 반영할 수 있는 backstepping 제어기를 적응하는 것이다. 시뮬레이션을 통한 제안된 제어기의 효과는 비 제어시, 기존의 Lead-Lag PSS, 그리고 제안된 Nonlinear Observer backstepping 출력 궤환 제어에 기준한 비선형 PSS를 비교 검토하였다.

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LCL 입력 필터를 갖는 PWM 컨버터의 궤환 선형화 제어 (Feedback Linearization Control of PWM Converters with LCL Input Filters)

  • 김동억;장석호;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.277-279
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    • 2007
  • 본 논문에서는 댐핑저항을 사용하지 않고 LCL필터를 사용한 AC/DC PWM 컨버터를 제어하기 위해 다중 구조의 궤환 선형화 제어 알고리즘을 제안한다. 일반 궤환선형화와는 달리 다중구조를 지니므로 컨버터 입력전류의 제한이 가능하다는 장점을 지닌다. 전원전압과 전원전류를 추정하기 위해 추정기가 사용되며 시뮬레이션을 통해 제안된 제어기의 성능이 검증된다.

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전기유압 속도제어 시스템의 궤환 선형화 및 이에 대한 디지틀 상태 궤환 제어의 구현 (Feedback Linearization of an Electro-Hydraulic Velocity Control System and the Implementation of the Digital State Feedback Controller)

  • 김영준;장효환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1036-1055
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    • 1992
  • 본 연구에서는 일단앞섬 상태추정기(one-step ahead state estimator)를 사용 하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 비선형 시스템을 궤환 선형화하여 등가 선형모 델을 구한 후, 이 등가 선형 모델에 일단앞섬 상태추정기를 구성하여 디지틀 제어를 실현하는 방법으로서, 계측할 수 없는 상태를 추정할 수 있을 뿐 아니라, 선형시스템 에 대한 상태 추정기이므로 다음 단계의 상태를 비교적 정확하게 추정할 수 있어서 궤 환 선형화시 요구되는 연속적인 상태 궤환에 근사시킬 수 있고, 직접 궤환 선형화된 등가 선형 모델의 상태를 추정할 수 있으므로, 변환시의 연산량도 줄일 수 있다. 이 로서 Grizzle이나 Lee의 방법보다 간단하게 궤환 선형화에 의한 디지틀 상태 제어기를 구현할 수 있었다.

불확실한 pure-feedback 비선형 계통에 대한 출력 궤환 적응 신경망 제어기 (Adaptive Output-feedback Neural Control of uncertain pure-feedback nonlinear systems)

  • 박장현;김성환;장영학;유영재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.494-499
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    • 2013
  • 본 논문은 불확실한 연속시 단일입력 단일출력 pure-feedback 비선형 계통에 대해서 참고문헌 [15]에서 제안된 상태변수 궤환 적응 신경망 제어 알고리듬을 바탕으로 출력만이 측정 가능한 계통에 적용할 수 있는 출력 궤환 제어기를 제시한다. 고려하는 계통에 대한 출력 궤환 적응 신경망 제어기는 이 분야에서 아직까지 어느 문헌에서도 다루지 않은 주제이다. 제안된 출력 궤환 제어기는 백스테핑을 회피하여 상대적으로 간결한 제어 규칙과 단 하나의 신경망만이 사용된다는 [15]의 장점을 그대로 계승하며 적용되는 비선형 계통의 범주를 더 넓힌다는 의미를 가진다.

다항식 퍼지 대규모 시스템의 출력 궤환 제어기 설계 : 제곱합 접근 방법 (Design of Output Feedback Controller for Polynomial Fuzzy Large-Scale System : Sum-of-Square Approach)

  • 김한솔;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.549-554
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    • 2011
  • 본 논문에서는 출력 궤환 제어기를 이용해 다항식 퍼지 대규모 시스템을 안정화하는 방법을 제안한다. 이를 위해, 먼저, 대규모 시스템의 부분 시스템에 대해 퍼지 모델링을 한 후, 각각에 대해 출력 궤환 제어기를 설계하여 대규모 시스템을 안정화하는 방법을 제안한다. 이때, 다항식 Lyapunov 함수를 적용하면 다항식 퍼지 대규모 시스템의 안정화 조건은 제곱합 조건으로 주어지고, 이것은 MATLAB의 툴박스인 SOSTOOLS로 해석 가능하다. 이러한 과정을 거친 후에 얻어진 해에서 시스템을 안정화시키는 출력 궤환 제어기의 이득을 구할 수 있다. 마지막으로, 제안된 기법의 적합성을 검증하기 위해 시뮬레이션 예제가 주어진다.

궤환선형화 기법을 이용한 3상 4선식 동적전압보상기의 제어 (Control of Three-Phase Four-Wire Dynamic Voltage Restorers Using Feedback Linearization)

  • 정선영;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.499-500
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    • 2013
  • 본 논문은 계통전압의 순간전압 강하시 궤환선형화 기법을 이용한 3상 4선식 동적전압보상기의 제어 알고리즘을 제안한다. 궤환선형화 기법은 시스템의 비선형성을 제거하여 우수한 동특성을 얻을 수 있다. 제안된 제어기법은 시뮬레이션을 통하여 그 타당성이 입증된다.

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콘형 스피커의 임피던스 제어시스템 (The Control of Impedance System By A Cone Type Loudspeaker)

  • 류성호;이백열;김정화;김천덕
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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    • pp.229-232
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    • 2001
  • 콘형 스피커를 사용한 임피던스 흡음 제어시스템에서는 진동판의 진동속도와 음압 모두를 궤환하는데 이는 궤환 이득이 큰 반면에 궤환 루프상의 요소들 때문에 안정한 동작이 곤란하였다. 이 연구에서는 전기단 접속형 제어시스템과 속도 궤환형 제어시스템의 적용에 대해 그 가능성을 확인하였다.

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Optocoupler 궤환이 있는 오프라인 전류모드제어 플라이백 변환기의 동특성 분석과 제어기 설계 (Dynamic Analysis and Control Design of Off-Line Current-Mode-Controlled Flyback Converters with Optocoupler Feedback)

  • 정경수;최병조
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.170-172
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    • 2007
  • 본 논문은 optocoupler를 사용하여 궤환단을 절연한 오프라인 플라이백 변환기의 설계와 해석에 중점적인 목적을 두었으며, 부가적으로 궤환단을 절연하지 않은 구조를 가지는 전류모드제어 플라이백변환기와 optocoupler로 궤환단을 절연한 구조를 가지는 전류모드제어 플라이백 변환기의 상관관계를 분석하였다. 설계와 해석을 하기 위해 PSIM 시뮬레이터를 사용하여 PSIM 모델을 제시하였으며, 제시한 PSIM 모델은 110$\sim$220V 오프라인 전원을 입력하여 10V/5A의 출력을 가지는 50W 오프라인 전류모드 플라이백 변환기의 설계와 실험을 통하여 높은 정확성과 사용의 용이성을 확인하였다.

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