• 제목/요약/키워드: 백스테핑 제어

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전력 계통 과도상태 안정화를 위한 비선형 적응 백스테핑 제어기 설계 (Design of an Adaptive Nonlinear Backstepping Controller for Transient Stabilization of Power Systems)

  • 김동헌;김홍필;양해원
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제49권7호
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    • pp.332-338
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    • 2000
  • In this paper, a robust nonlinear excitation controller is proposed to achieve both voltage regulation and system stability enhancement for single machine-infinite power systems. The proposed method employs backstepping technique and combines this with an adaptation algorithm for estimating the effective reactance of transmission line, thereby leading to adaptive nonlinear control. Simulation results show that power that angle stabilization as well as voltage regulation is achieved in a satisfactory manner, regardless of the system operating conditions and system structure.

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6 자유도 수중로봇 플랫폼의 백스테핑 제어를 위한 제어이득 최적화 (Gain Optimization of a Back-Stepping Controller for 6-Dof Underwater Robotic Platform)

  • 김지훈;김종원;진상록;서태원;김종원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권10호
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    • pp.1031-1039
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    • 2013
  • This paper presents gain optimization of a 6-DOF underwater robotic platform with 4 rotatable thrusters. To stabilize the 6-DOF motion of the underwater robotic platform, a back-stepping controller is designed with 6 proportional gains and 6 derivative gains. The 12 gains of the backstepping controller are optimized to decrease settling time in step response in 6-DOF motion independently. Stability criterion and overshoots are used as a constraint of the optimization problem. Trust-region algorithm and hybrid Taguchi-Random order Coordinate search algorithm are used to determine the optimal parameters, and the results by two methods are analyzed. Additionally, the resulting controller shows improved performance under disturbances.

로봇부하 구동용 브러시 DC 모터의 적응 퍼지 백 스테핑 제어기 설계 (Design of an Adaptive Fuzzy Backstepping Controller for a Brush DC Motor Turning a Robotic Load)

  • 김영태
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권9호
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    • pp.92-101
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    • 2006
  • In this paper a adaptive backstepping control scheme is proposed for control of a do motor driving a one-link manipulator. Fuzzy logic systems are used to approximate the unknown nonlinear function including the parametric uncertainty and disturbance throughout the entire electromechanical system. A compensation controller is also proposed to estimate the bound of approximation error. Thus the asymptotic stability of the closed-loop control system can be obtained. Numerical simulations are included to show the effectiveness of the proposed controller.

백스테핑 기법을 이용한 항공기용 이중화 비대칭형 직렬 전기-정유압 구동기의 위치제어 (Position Control of Dual Redundant Asymmetric Tandem Electro-Hydrostatic Actuator for Aircraft based on Backstepping Technique)

  • 김대연;박형준;김상석;김대현;김상범;이준원;최종윤
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.1-10
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    • 2021
  • 전기-정유압 구동기(EHA)는 독립적으로 유압 동력원을 운용할 수 있고, 효율이 높다는 장점으로 다양한 산업분야에서 사용되고 있다. 특히 항공분야에서는 고장 대비 및 장착공간의 최소화를 위해 이중화 비대칭형 직렬 구동기 형태로 설계된 EHA를 주로 사용하고 있다. 하지만 이중화 비대칭형 직렬 구동기 형태로 설계된 항공용 EHA는 포스 파이팅(force fighting)현상이 발생하여 내구성능이 감소한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 항공용 EHA의 제어성능 향상 및 포스 파이팅 문제를 해결하기 위해 대표적인 비선형 제어 기법인 백스테핑을 기반으로 제어기를 설계하였고, 제어에 필요한 상태를 추정하기 위해 추가 상태 관측기를 제안하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 검증으로 제안한 제어기는 일반적인 PI제어기에 비해 제어성능이 우수하고, EHA의 포스 파이팅 현상을 현저히 감소시킨다는 것을 확인할 수 있었다.

비선형 백스테핑 방식에 의한 차량 동력학의 적응-학습제어 (Adaptive-learning control of vehicle dynamics using nonlinear backstepping technique)

  • 이현배;국태용
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.636-639
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    • 1997
  • In this paper, a dynamic control scheme is proposed which not only compensates for the lateral dynamics and longitudinal dynamics but also deal with the yaw motion dynamics. Using the dynamic control technique, adaptive and learning algorithm together, the proposed controller is not only robust to disturbance and parameter uncertainties but also can learn the inverse dynamics model in steady state. Based on the proposed dynamic control scheme, a dynamic vehicle simulator is contructed to design and test various control techniques for 4-wheel steering vehicles.

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만타형 잠수정의 강인 제어기 설계 (Robust Controller Design of Manta-type Unmanned Underwater Vehicle)

  • 임종국;김준영
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 2부
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    • pp.688-691
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    • 2010
  • 본 논문에서는 이전에 개발된 만타형 무인 잠수정의 수학적 모델을 기초로 하여 모델 불확실성과 외란이 존재하는 경우에 강인한 제어 성능을 나타낼 수 있는 강인 제어기를 설계하였다. 제어기 설계는 수심 제어와 방향 제어로 분리하여 수행하였고, 이를 위하여 6자유도의 수학적 운동 방정식을 수심 및 방향 제어를 위한 운동 방정식으로 각각 표현하였다. 운동 방정식에 나타나는 유체력 계수에 불확실성이 존재하고 운항 중 발생하는 조류등을 외란이 존재하는 것으로 생각하고 강인 제어기를 설계하였다. 강인 제어기의 전체적인 구조는 백스테핑 방법을 사용하였고, 모델 불확실성과 조류를 외란으로 가정하여 외란의 영향을 효과적으로 감쇠시킬 수 있는 $L_2$-gain 분석 개념을 이용하였다. 시뮬레이션은 제어기 설계에 사용된 유체력 계수에 실제값과 차이를 주었고, 조류의 모델을 포함시켜 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 모델 불확실성과 외란의 존재하는 경우에도 제어 성능에 큰 변화가 나타나지 않는 것을 보여 주었다.

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지형 추종을 위한 모델 예측제어와 비선형 외란 관측기를 이용한 백스테핑 슬라이딩 모드 제어기법 설계 (A Design of Model Predictive Control and Nonlinear Disturbance Observer-based Backstepping Sliding Mode Control for Terrain Following)

  • 이동우;홍경우;임철수;방효충;임동주;박대성;송기훈
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.495-506
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    • 2024
  • In this study, we propose the terrain following algorithm using model predictive control and nonlinear disturbance observer-based backstepping sliding mode controller for an aircraft system. Terrain following is important for military missions because it helps the aircraft avoid detection by the enemy radar. The model predictive control is used to replace the generating trajectory and guidance with the flight path angle constraint. In addition, the aircraft is affected to the parameter uncertainty and unknown disturbance such as wind near the mountainous terrain. Therefore, we suggest the nonlinear disturbance-based backstepping sliding mode control method for the aircraft that has highly nonlinearity to enhance flight path angle tracking performance. Through the numerical simulation, the proposed method showed the better tracking performance than the traditional backstepping method. Furthermore, the proposed method presented the terrain following maneuver maintaining the desired altitude.