• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.385-391
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• 2014

본 논문은 부정합조건 외란을 갖는 비선형 시스템을 제어하기 위하여 퍼지 외란 관측기 기반 다중 슬라이딩 평면 제어 기법을 제안한다. 부정합조건에서도 제어 대상이 평형점으로 수렴할 수 있도록 다중 슬라이딩 평면 기법을 사용하여 제어기를 설계한다. 더불어, 퍼지 외란 관측기를 도입함으로써 다중 슬라이딩 평면 제어의 문제점인 항의 복잡성 (Explosion of terms)을 해결하고, 기존 슬라이딩 모드 제어 상에서 불연속 신호를 사용해서 일어나는 채터링(Chattering)을 제거한다. 제안된 시스템의 안정성은 리아프노브 안정성 이론을 이용하여 증명한다. 제안한 방법의 성능 우수성을 보이기 위해 모의실험을 통하여 비선형 외란 관측기 기반 슬라이딩 모드 제어기의 성능과 비교 분석한다.

• 전자공학회논문지B
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• 제28B권10호
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• pp.771-782
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• 1991

다수의 출력변수를 가지고 있는 실시스템에서, 출력변수의 측정치가 어떠한 사정(하드웨어상 혹은 제어대상의 특성 등)에 의하여 동시에 전부 검출되어지지 않고, 측정방식이나 성분이 유의한 것끼리 몇개씩 서로 조금씩 틀린 시각에 측정되어 차례로 디지틀 계산기에 입력되어지는 경우가 있다. 다시 말하면, P개의 검출량이 조금씩 틀린 시각 $kT_{o}+t_{1},kT}o}+t_{2}.{\cdot}{\cdot}{\cdot},kT_{o}+t_{r}(0{\le}t_{1}{<}t_{2}{<}{\cdot}{\cdot}{\cdot}{<}t_{r}{<}T_{0})$에 각각 $P_{1},P_{2},{\cdot}{\cdot}{\cdot},P_{r}(P=P_{1}+P_{2}+{\cdot}{\cdot}{\cdot}+P_{r})$개씩 측정되어 얻어지게 된다/ 본 논문에서 말하는 다중 시리얼 샘플링이라고 하는 것은 이와같은 데이터의 취득방식을 의미하고 있다. 종래의 관측기이론에서는 P개의 검출량을 가진 제어대상의 상태추정에는 P개이 데이터를 동시에 필요로 하고 있다. 따라서 종래의 관측기이론을 그대로 상기와 같은 대상에 적용하게 되면, P개의 측정치가 전부 얻어지는 시간 $T_o$마다 상태의 추정치를 갱신하는 관측기가 얻어진다. 그러므로, 이와같은 관측기를 사용하게 되면 임의의 시각에 한조의 출력변수가 검출되더라도 그 정보를 직접 이용하지 못하고 나머지의 출력변수가 전부 검출될 때까지 기다리지 않으면 안되게 되므로, 하드웨어사의 기능을 최대한 이용하지 못하고 있는 것이 아닌가 생각된다. 본 논문에서는 상기와 같은 시스템에 있어서, 한조의 출력변수가 검출될 때마다 관측기의 내부상태를 갱신해서 새로운 상태추정치를 얻을 수 있는 $'$다중시리얼 샘플링형 관측기$'$를 제안하고 그의 구성가능성을 증명한다. 또한, 다중시리얼 샘플링형 관측기의 출력으로 폐루프를 구성하였을 경우, 전체 제어계의 안정성에 관한 문제를 검토하고, 시뮬레이션에 의하여 본 논문에서 제안된 관측기의 유효성을 확인한다.유효성을 확인한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권12호
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• pp.1177-1183
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• 2010

본 논문은 항공기의 신뢰도를 높이기 위한 목적으로, 항공기 조종면에 장착된 구동기에 고장이 발생하여 특정위치에 고정되어 움직이지 않을 때, 다중 미지입력 관측기(UIO, Unknown Input Observer)와 적응기법을 이용하여 고장이 발생한 구동기를 구분하고 해당 조종면의 고정된 위치를 추정하여, 조종력 할당 알고리듬 등의 조종면 고장에 대한 재형상 제어를 위한 입력을 제공하는 방법을 다룬다. 구동기의 개수와 동일한 관측기를 구성하되, 각 구동기의 고장이 반영된 선형모델을 사용함으로써 정상인 경우의 관측기에서 출력된 잔차와 고장이 발생한 경우의 관측기에서 출력된 잔차를 비교하여 고장을 분리하고, 적응기법을 이용하여 1초 내에 고장의 정도를 추정한다. 그러나 2개의 동일 형상의 러더가 존재할 경우, 고장분리가 불가함을 밝힌다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.51-52
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• 2007

이 논문에서는 다중입출력 선형 시스템에 대한 외란 관측기설계 방법을 제안하고자 한다. 제안된 방법을 특이 섭동(Singular Perturbation) 이론을 사용하여 해석하며, 그 결과 Q 필터의 상수가 매우 작다면 외란 제거와 시스템 불확실성에 대한 보상을 통하여 실제 시스템을 공칭 시스템으로 근사화 시켜주는 것을 볼 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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• pp.437-441
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• 1999

본 논문에서는 미지입력 외란에 대해서 강인한 새로운 형태의 고장 진단법을 제안한다. 시스템에 구동기만의 고장이 있는 경우는 한 개의 Luenberger 형태의 미지입력 PI 관측기의 설계에 의해 관측 적분 오차를 이용함으로서 구동기의 고장진단이 가능하고, 완벽한 분리가 이루어짐을 보이며, 복합적인 구동기 및 센서의 고장의 경우에는 다중 미지입력 PI 관측기를 출력의 개수만큼 설계함으로서 완벽한 고장진단 및 분리가 이루어짐을 제안한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권11호
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• pp.1621-1628
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• 2004

This paper proposes a design methodology for the robust observer using the eigenstructure assignment in multi-output systems so that the observer is less sensitive to the ill-conditioning factors such as unknown initial estimation error, modeling error and measurement bias in transient and steady-state observer performance. The robustness of the observer can be achieved by selecting the desired eigenvector matrix to have a small condition number that guarantees the small upper bound of the estimation error. So the left singular vectors of the unitary matrix spanned by space of the achievable eigenvectors are selected as a desired eigenvectors. Also, this paper proposes how to select the desired eigenvector based on the measure of observability and designs the observer with small gain. An example of a spindle drive system is simulated to validate the robustness to the ill-conditioning factors in the observer performance.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권3호
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• pp.47-52
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• 1994

In industrial multivariable plants, it is often the case that all of plant outputs are measured not simultaneously, but seriallu. While Reference 1 proposed a special type of observer (referred to as "serial-sampling" type obserrversL. which was provento be very effective in this situation, it alsopointed out that the observer may have some minor problems in case of practical applications. In this paper, it isshown that these kind of problems can be resolved by proving the existence of the solution of the simultaneous equations (35) of Reference 1.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제25권4호
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• pp.880-888
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• 2001

This paper presents a fault detection asnd isolation algorithm for highly reliable gantry crane system. The algorithm is constructed by multiple PI observer technique, and the magnitude of actuator fault can be estimated by using integrated estimated output error. Also, the complex actuator and /or sensor fault can be detected and isolated by monitoring the integrated error and the estimated state error. Considering the actuator and/or the sensor fault, we verify that these fault can be detected and isolated through simulation. Lastly, we show a simple reliable control method by using the detected fault signal and an added observer.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.366-376
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• 2002

본 논문에서는 직접토크제어 유도전동기 구동시스템의 고 신뢰성 운전을 위한 센서이상 검출식별 및 이상허용제어에 관한 실험적 연구 결과를 기술한다. 주요 내용은 센서이상 해석 결과의 실험적 검증과 이상검출식별 시스템의 설계, 이상허용제어기의 구현 및 실험적 성능 고찰이다. 적용된 센서이상 검출식별기법은 관측기기반 기법이며 기존의 다중 관측기 기법과 달리 한 개의 관측기에 의해 검출식별정보를 발생하므로 실시간 적용이 용이하다. 제안된 시스템의 성능을 검증하기 위하여 2.2kW 유도전동기를 대상으로 직접토크제어 기법을 이용한 속도제어시스템을 설계하였다. 이상허용제어를 위한 시스템의 하드웨어는 고성능 DSP인 TMS320VC33을 이용한 제어보드와 IPM을 이용한 전력회로로 구성된다. 다양한 센서이상에 대한 실험결과, 설계된 시스템의 검출식별 및 이상허용 제어 성능이 매우 우수함을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.575-582
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• 2004

The observer design problem is studied for a class of multi-output nonlinear systems that are not necessarily observable. Generalized nonlinear observer canonical form is introduced for multi-output nonlinear systems to design nonlinear observers. Sufficient conditions are given for a nonlinear system to be transformed by state-space change of coordinates into generalized nonlinear observer canonical form. Based on this canonical from, a sufficient condition is also given for the existence of nonlinear observers. An illustrative example is presented to show the design procedure of the proposed method.