• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.513-518
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• 2001

As the machining depth increases, the drilling torque increases and fluctuates and the risk of drill failure also increases. Hence, drilling torque control is very important to prevent the drill from failure. In this study, a PID controller was designed to control the drilling torque in a machining center. The plant including the feed drive system, cutting process, and spindle system was modeled for controller design. The Ziegler-Nichols rule was used to determine the controller gain and control action times. The root locus plot was used to tune the controller gain for a certain cutting condition. Also, suggested was a simple method to obtain the tuned controller gain for an arbitrary cutting condition not using the Ziegler-Nichols rule and root locus plot. The cutting torque control, performance of the designed controller and the effect of gain tuning on the control performance were examined.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.41-47
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• 2009

본 논문에서는 자기부상 시스템에서 널리 채용되고 있는 흡인식 자기부상 시스템의 제어특성을 개선하기 위한 연구를 수행하였다. 흡인식 자기부상 시스템은 그 특성 상 제어계의 불안정성을 내재하고 있기 때문에 일반적으로 산업현장에서 널리 사용되는 비례적분제어방식(PI)이 아닌 비례적분미분제어방식(PID)을 이용하여 제어 시스템을 구성한다. 본 논문에서는 이러한 PID 제어방식의 제어특성을 개선하기 위하여 외란관측자를 이용한 제어기를 제안 하였으며 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 특성을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.332-337
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• 1997

디스크립터(Descriptor) 표현은 상태공간 표현을 확장시킨 일반적인 시스템의 기술방법으로 파라미터의 물리적인 구조를 보존하고 있으며, 임펄스를 포함한 현상을 기술할 수 있다. 또한, 대규모 시스템의 모델화가 용이하며, 프로퍼(Proper)이지 않은 시스템을 기술할 수 있고 구속조건을 가진 동적시스템의 기술이 가능하는 등의 특징을 지니고 있다. 그러나, 디스크립터 시스템의 해는 미분항을 포함하고 있으므로 노이즈 및 파라미터 변동에 대해서 매우 민감하여, 관측기설계시 강인(Robust)한 관측기설계가 요구된다. 본 논문에서는 디스크립터 시스템에 대해 로바스트 관측기의 일종인 비례적분(PI) 관측기의 설계에 대해서 논한다. 먼저, 디스크립터 시스템에 대한 PI 관측기의 존재조건을 유도하였으며, 체계적인 설계법을 보였다. 또한, PI 관측기의 존재조건이 Rosenbrock의 가관측 조건하에서 간단히 보여지며, 이것은 시스템 행렬의 Rank 조건에 의해 쉽게 구해질 수 있다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.158-162
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• 2004

자기부유기는 전자력을 이용해서 자성재료를 공중에 떠있게 할 수 있는 장치로 고속회전기에 사용되는 자기 베어링과 자기 부상 열차의 부상원리 등에 응용될 수 있다. 하지만 자기 부유기는 근본적으로 비선형이며 불안정한 시스템으로서 제어에는 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 비선형 시스템인 자기부유기를 국부적으로 선형화해서 모델링하고, 가변 위치 제어를 수행할 수 있도록 비례미분 위치제어기를 설계하였다. 또한 PWM 컨버터와 DSP기반 제어보드를 이용한 자기 부유기를 제작하고, 시뮬레이션과 실험을 통하여 위치제어 응답성능을 검증하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.76-83
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• 2004

The purpose of this paper is to find an effective control system for a hydraulic motor-load system using matlab. The Hydraulic control system consists of a hydraulic pump, a hydraulic proportional control valve, hydraulic pipelines, a hydraulic motor and a load system. The simulation models were verified by comparing the simulation results with measured data from the real hydraulic proportional position control system. In order to compensate the nonlinear friction characteristics in a hydraulic motor-load system, a discrete time PD controller and Friction torque observer has been applied.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.221-230
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• 1988

본 연구의 목적은 마이크로컴퓨터를 사용하여 유압모터로 구성된 전기 유압 서보 시스템의 속도제어를 하는데 있어서 제어방법과 제어기 기본 하드웨어인 마이크로프로세서와 A/D, D/A 변환기의 해상도(resolution)가 전체 시스템의 성능에 미치는 영향을 주로 실험적으로 연구하는데 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1186-1193
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• 1991

본 논문에서는 신경회로망을 사용한 로보트 매니퓰레이터의 궤적 제어 방법을 제안하였다. 매니퓰레이터에 가해지는 토크는 신경회로망이 출력인 feedforward 토크와 보조제어기로 사용되는 비례 미분 제어기PD 제어기의 출력인 feedback 토크의 합이다. 제안된 전경 회로망은 다층 신경회로로서 시간 지연 요소를 가지며 PD 제어기의 오차 토크를 사용하여 매니퓰레이터 이동력학 모델을 학습한다. errror backpropagation(BP) 학습 신경회로 제어기를 사용해보므로서 매니퓰레이터 동특성에 대한 정보를 미리 필요로 하지 않으며, 연결 가중치 값에 그러한 정보가 저장된다. 확인될 신경회로망의 특성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 입증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제20권3호
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• pp.131-137
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• 1996

The existing digital governors are in the beginning stage. Placing the focus on the marine site, most of the digital governors developed are still using the simple PID algorithm. But, the performance of a diesel engine is widely changed according to the parameters of the PID controller. So, this article describes a new method to adjust the parameters of the PID controller in a marine digital governor. In this paper, the diesel engine is considered as a nonoscillatory second order system. A new method to adjust the parameters of the PID controller for speed control of a diesel engine is proposed by means of the model matching method. Also, the simulations by numerical methods are carried out in cases of the exact understanding or out of the parameters of a diesel engine respectively. And this paper confirms that the proposed new method here is superior to Ziegler & Nichols's method through the comparisons and analysis of the characteristics of indicial responses.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권4호
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• pp.511-519
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• 2013

능동 자기베어링의 바이어스 선형화 방법은 자기베어링의 동역학적 성능과 선형성을 확보하지만, 바이어스 전류에 의한 상시 소모전력이 발생하여 시스템의 효율이 저하된다. 반면, 스위칭 제어기는 바이어스 전류를 사용하지 않아 베어링의 소비 전력을 최소화할 수 있다. 본 논문에서는 능동 자기베어링 시스템에 적용되는 스위칭 제어기와 동기 노치필터를 포함하는 비례-미분 제어기의 성능을 비교하였다. 공정하고 객관적인 비교를 위해 기준제어기인 동기 노치필터 제어기를 합리적으로 설계하고, 스위칭 제어기가 기준제어기와 동일한 동역학 특성을 갖도록 하였다. 회전축의 굽힘 유연모드 및 센서와 증폭기의 특성을 포함하는 시스템의 동역학 모델을 수립하고 성능 비교 지표를 수립하였다. 불평형 질량에 응답 측면에서 제어기를 비교하여, 저속 영역에서 스위칭 제어기가 기준제어기 대비 10 배 이상 동손을 저감할 수 있으나, 회전축의 굽힘 유연모드와 일치하는 회전 속도 근방에서는 스위칭 제어기가 유효하지 않음을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권8호
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• pp.96-106
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• 2001

As the drilling depth increases, the cutting torque increases and fluctuates, which can lead to the machine tool vibration, severe tool wear, and catastrophic tool breakage. Hence, cutting torque control is very important to improve productivity in drilling. In this paper, a PID controller was designed to control the drilling torque. The plant including the feed drive system, cutting process and spindle drive system was modeled for controller design. The Ziegler-Nichols method was used to determine the controller gain and control action times and the root locus plot was used to tune the controller gain for a certain cutting condition. Also, suggested was a simple method to obtain the tuned controller gain for an arbitrary cutting condition not using the Ziegler-Nichols method and the root locus plot. The performance of the designed controller and the effect of controller gain tuning were verified from experiments.