• 제목/요약/키워드: 되먹임 선형화제어

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구조적인 제약을 갖는 정적 출력 되먹임 안정화 제어기 (Structured Static Output Feedback Stabilization)

  • 이준화
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권3호
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    • pp.155-159
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    • 2013
  • 본 연구에서는 정적 출력 되먹임 제어기를 구하기 위한 비선형 행렬 부등식 조건과 비선형 최적화 문제를 제안한다. 제안된 최적화 문제는 선형 행렬부등식 제약 조건과 비선형 목적함수를 가지며, 구조적인 제약이 있는 제어기 설계에도 적용할 수 있음을 보인다. 비선형 목적함수를 선형화시키고, 선형화된 최적화 문제를 반복적으로 푸는 방법으로 제안된 비선형 최적화 문제를 풀어 정적 출력 되먹임 제어기를 구할 수 있다. 제안된 방법을 실제 문제에 적용하여 그 유효성을 보인다.

컨테이너 크레인의 되먹임 선형화제어 (Feedback Linearization Control of Container Cranes)

  • 박한;좌동경;홍금식
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.58-64
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    • 2005
  • In this paper, a feedback linearizing anti-sway control law, using a 2-D model for container cranes, is investigated. The equations of motion are first derived from Lagrange's equation. Then, by substituting the sway dynamics into the trolley dynamics, a reduction of variables from three (trolley, hoist, sway) to two (trolley, hoist) is pursued. The anti-sway control law is designed based on the Lyapunov stability theorem. The proposed control law guarantees the uniform asymptotic stability of the closed-loop system. The simulation results of the derived control law, using MATLAB/Simulink, are compared with those of the sliding mode control law, noted in previous literature. Also, experimental results using a 3-D pilot crane are provided.

도립진자 시스템을 통한 최적 상태 되먹임 제어기의 성능 검증 (The Performance Verification of Optimal State Feedback Controllers via The Inverted Pendulum)

  • 이종연;이보라;현창호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.768-773
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    • 2010
  • 본 논문에서는 도립진자 시스템을 이용한 최적 상태 되먹임 제어기 설계 및 성능 검증을 소개한다. 제안하고 있는 최적 상태 되먹임 제어기는 최적제어 이론을 기반으로 입력크기와 응답성능의 최적값을 고려하였고 뿐만 아니라, 적분제어기법을 도입함으로써 정상상태오차를 줄이도록 하였다. 실험에 사용된 도립진자 시스템은 (주)셈웨어의 PC기반 CEM-IP-01으로써 제안된 제어기를 적용한다. 마지막으로 제안된 제어기와 일반 상태 되먹임 제어기를 모의실험과 실험을 통하여 비교함으로써 제안된 제어기의 성능을 검증한다.

차량의 개폐력 보조 여닫이 문의 되먹임 선형화를 이용한 속도 제어 및 충돌 감지 (Velocity Control and Collision Detection by Feedback Linearization for an Power-assisted Automotive Swing Door)

  • 이병수;박민규;성금길
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.40-46
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    • 2013
  • Automatic swing door for an automotive application is considered. The equation of motion for a driver side swing door is introduced and gravity cancellation control scheme is adapted. The control scheme supposed to cancel the moment due to the tilt of the car. A speed control is suggested for door operation automation but the output of the speed control is not suppose to be precise as for the manufacturing system control. In the frame of the velocity control of the door, feedback linearization was applied for collision detection. The collision detection performance is satisfactory. The estimate of the magnitude of disturbance due to the collision is close to the actual magnitude of disturbance. Simulation study has been performed to gain insight into the system behavior. Also real test on the prototype hardware has been performed for verification purpose.

수정된 출력을 이용한 다기 전력 계통의 분살 입출력 되먹임 선형화 제어 (Decentralized Input-Output Feedback Linearizing Control for a Multi-Machine Power System using Output Modification)

  • 지황;윤태웅;김석균
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.291-294
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    • 2006
  • This paper presents a decentralized input-output feedback linearizing controller for a multi-machine power system. Firstly, the controller is designed using input-output feedback linearization for modified outputs. Then we present a guideline for selecting gains of the controller and parameters in the modified outputs. Simulations illustrate the effectiveness of the proposed control scheme and the selection guideline.

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1기 무한모선 전력계통의 배선형 입출력 되먹임 선형화 제어 (Nonlinear Input-Output Feedback Linearizing Control of a Single Machine Infinite Bus Power System)

  • 김동건;김석균;윤태웅
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.1-5
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    • 2007
  • Many nonlinear controllers for the power system are based on nonlinear models involving the power angle as an element of the state, and therefore the reference value for the power angle is needed. As this reference value is not generally available, it is difficult to apply such nonlinear control methods in practice. To deal with this problem, we present an input-output feedback linearizing control scheme by selecting the output as a combination of the squared voltage and the relative frequency. It is shown that the internal dynamics are locally stable with controllable damping, and that the frequency remains bounded for all time. Simulations illustrate the effectiveness of the proposed method.

Feedback linearization을 이용한 연속공정시스템에서 장력의 통특성 개선 (Improvement of tension dynamic characteristics in continuous process using Feedback linearization method)

  • 정경철;김장목;전석호;설승기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.453-455
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    • 1997
  • 일반적으로 제철공정에서 각 공정사이의 철판의 속도와 장력은 브라이드롤을 이용하여 제어하는데 여기서 입력 측의 브라이드롤은 장력을 제어하고 출력 측의 브라이드롤은 공정의 속도를 제어한다. 이와 같은 방법은 시스템 기동의 순간을 포함하여 공정속도의 변경이 있을 경우 제철 공정 상에서는 특히 철판의 높은 탄성에 기인하여 시스템이 상당히 불안정하게 된다. 본 논문에서는 각 전동기가 정해진 역할에 따라 독립적으로 장력 혹은 공정속도를 제어하고 장력의 모델링에서 비선형의 요소를 되먹임하여 원래의 시스템을 선형화시켰고 이때 미분관측기를 이용하였다. 이 제어기의 장점은 무엇보다도 독립적인 역할의 분담으로 인해 다수의 전동기로 확장이 용이하도록 하는 것이다.

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수중 운동체의 운동 특성을 고려한 입/출력 제어기 구성에 관한 고찰 (A Study on an Input-Output Controller Based on the Time-Scale Properties of an Underwater Vehicle Dynamics)

  • 조경남;서동철;최항순
    • 대한조선학회논문집
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    • 제45권5호
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    • pp.469-476
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    • 2008
  • In this paper, it is shown that an input-output (I/O) feedback linearized controller can be designed rationally by utilizing the time-scale properties of heave and pitch for an underwater vehicle. It is assumed that the dynamics of the vehicle is restricted to the vertical plane. An output-feedback control is designed, which stabilizes steady cruising paths. It is shown that the vehicle dynamics with acceleration as output becomes minimum phase. The dynamics can be transformed into a reduced system through a kind of partial linearization and singular perturbation technique. The reduced system is not only minimum phase but also exactly I/O linearizable via feedback. The I/O dynamic characteristics of the heave and pitch modes can be made linear and decoupled. Furthermore it becomes independent of cruising condition such as vehicle velocity. This study may help for designing autopilot systems for underwater vehicles.

재진입 비행체의 TAEM 구간 최적궤적 설계와 인공신경망을 이용한 제어 (Trajectory Optimization and the Control of a Re-entry Vehicle during TAEM Phase using Artificial Neural Network)

  • 김종훈;이대우;조겸래;민찬오;조성진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.350-358
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    • 2009
  • 본 논문은 재진입 비행체의 TAEM 구간 유도와 제어에 관하여 기술 하였다. TAEM 구간은 공기의 밀도와 비행체의 속도의 범위가 큰 특징을 가지고 있으며, 이들 조건하에 TAEM 구간의 유도를 위한 궤적과 비행체의 상태값을 최적화하였다. 최적화된 상태값은 7가지의 상태이며, 상태값은 Down-range, Cross-range, 비행체의 고도, 속도, 경로각, 방위각, 그리고 비행 거리이다. 최적화 연산을 수행하기 위하여 DIDO 프로그램을 사용하였다. 재진입 비행체의 제어를 위하여 인공 신경망을 이용한 되먹임 선형화 제어법을 사용하였다. 비행체의 동역학 모델은 역전파 모델을 통하여 근사화 되고, 근사화된 동역학 모델과 지연된 제어 입력, 플랜트 출력으로부터 새로운 제어 입력을 생성하게 된다. 이를 이용하여 본 논문에서는 앞서 최적화된 7가지의 상태값을 추종하는 결과를 보였다.