• 전자공학회논문지SC
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• 제40권1호
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• pp.11-18
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• 2003

불확실성이 있는 표준형으로 표현된 단일 입력 단일 출력 비선형 시스템을 고려하였다. 모델링 불확실성을 극복할 수 있고 상태 변수를 예측할 수 있는 고이득 관측기를 이용하였다. 크기가 제한된 출력만을 이용한 슬라이딩 모드 제어기를 이용하여 폐회로를 안정화하였다. 크기가 제한된 출력만을 이용한 제어기를 사용하여 상태변수에 임펄스와 같은 현상이 나타나는 것을 제거하였다. 제안된 방법은 크기가 제한된 제어기 설계를 쉽게 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.249-256
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• 1999

본 논문에서는 DC link단에 단일 전류 센서를 사용한 3상 전압 원 PWM 컨버터의 제어방법에 대해서 제안하고, DC link 전류로부터 3상 전류를 재 구축하는 PWM 변조 전략을 제시한다. 단일 전류 센서를 사용하여 3상 전류를 재 구축시 문제점은 2개의 유효 벡터중 1개 또는 2개의 유효벡터가 아주 짧은 시간 동안 인가 되었을 때로 이 경우에는 3상 전류를 적절히 재 구축할 수 없게 된다. 이런 경우에는 예측 전류 제어기를 사용하여 모든 동작 조건에서 믿을만한 3상 전류를 재 구축한다. 또한 디지털 제어로 인한 지연에 대한 보상도 제시된다. 본 논문에서는 3상 PWM 컨버터 제어시 예측 상태 관측기를 사용한 단일 센서 전류 제어가 논의되며 실험 결과로 입증된다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제14권4호
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• pp.61-70
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• 2017

In this study, an extended-state-observer (ESO) based non-linear servo control is introduced for an electro-hydrostatic actuator (EHA). Almost hydraulic systems not only are highly non-linear system that has mismatched uncertainties and external disturbances, but also can not measure some states. ESO that only use an output signal can be used to compensate these uncertainties and estimate unmeasurable states. To improve the position tracking performance, the barrier Lyapunov function (BLF) that can guarantee an output tolerance is introduced for the position tracking error signal of back stepping control procedures. Finally, the proposed servo control is compared with the proportional-integral (PI) control.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.352-360
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• 2010

본 논문에서는 외란관측기를 이용한 자동문 제어기 설계 기법을 제안한다. 통상적으로 자동문의 제어기로 PID제어기를 주로 사용하고 있으나, 설치장소에 따라 문의 크기 및 무게가 다양하기 때문에 파라미터의 변동과 불확실한 동역학 및 외란 등을 고려한 강인한 제어기가 요구된다. 이를 위해 선형화된 자동문의 모델을 제시하고, 이를 기반으로 상태피드백 제어기와 관측기를 사용하여 LQR 제어기를 설계한다. 불확실한 요소를 보상하기 위하여 외란 관측기를 제시한다. 시뮬레이션과 실험결과는 제안한 제어기법의 타당성을 보여준다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.520-525
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• 2003

본 논문은 지능형 디지털 재설계 기법을 이용한 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 시스템의 관측기 기반 출력 궤환 디지털 제어기 설계 기법을 제안한다. 지능형 디지털 재설계란 아날로그 퍼지 모델 기반 제어기를 등가의 성능을 발휘하는 퍼지 모델 기반 디지털 제어기로 변환하는 기법을 일컫는다. 여기서 등가의 성능은 상태 정합의 정확도를 의미한다. 본 연구에서 고려된 지능형 디지털 재설계 기법은 정합되어야 할 두개의 선형 작용소의 놈(norm)을 최소화하는 볼록 최적화 문제로 간주한다. 선형 행렬 부등식의 형태로 문제를 구성함으로써 재설계된 디지털 제어기에 의한 시스템의 안정가능성을 증명할 수 있다. 또한 제어기와 관측기의 재설계는 독립적으로 설계될 수 있음을 증명한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.577-578
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• 2014

• 전력전자학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.157-164
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• 2007

본 논문에서는 일반적인 브러시리스 전동기의 센서리스 구동 성능을 개전하기 위한 퍼지 역기전력 관측기를 이용한 새로운 센서리스 구동 방법이 제안되었다. 기존의 브러시리스 전동기의 센서리스 구동 방법은 저속영역과 과도상태에서의 성능저하와 추가적인 회로를 필요로 한다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 사다리꼴 형태의 역기전력을 추정하기 위해 적합한 퍼지 논리에 의해 브러시리스 전동기의 역기전력을 정확하게 추정하였다. 퍼지 역기전력 관측기를 이용한 제안된 알고리듬은 정상 상태 뿐만 아니라 과도 상태에서도 연속적인 회전자 위치를 추정하고 외부 환경 변화에 강인한 제어를 얻을 수 있다. 제안된 알고리듬의 우수성은 다른 센서리스 구동방법과 비교한 시뮬레이션을 통하여 입증되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.363-370
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• 2022

본 논문에서는 전기자동차용 배터리 충/방전 상태 추정의 정확도를 개선하기 위해 칼만 필터(Kalman Filter, KF) 알고리즘과 등가회로모델(Equivalent Circuit Model)을 활용한 State Of Charge (SOC) 추정 방법을 적용하였다. 특히 노화된 배터리 용량을 함께 추정 가능한 관측기(observer)를 설계하였다. 우선 노화가 없는 경우, 칼만 필터를 이용하여 SOC를 단일 추정하면, 관측기 없이 모델로 계산된 경우와 비교하여 평균 절대 오차율이 1.43%(관측기 미사용)에서 0.27%(관측기 사용)로 감소하였다. 차량 주행상태에서는 전류가 고정되지 않아 SOC와 배터리 용량을 모두 추정하는 것에 일반적인 KF 혹은 Extended KF 알고리즘을 이용할 수 없다. 배터리 노화에 의한 용량 변화는 단시간에 일어나지는 않다는 점에 착안하여, 충전 시 배터리 용량 추정을 주기적으로 실시하는 전략을 제시하였다. 충전 모드에서는 일정 구간마다 전류가 고정되기에, 해당 상황에서 배터리 노화 용량을 SOC와 함께 추정 전략을 제시하였다. 전류가 고정된 상태에서 SOC 추정의 평균 절대 오차율은 0.54% 였으며, 용량 추정의 평균 절대 오차율은 2.24%로 나타났다. 충전상태에서 전류가 고정됨으로 일반적인 EKF를 활용하여 배터리 용량과 SOC 동시 추정이 가능하도록 하였다. 이를 통하여 배터리 충전 시 주기적인 배터리 용량 보정을 수행할 수 있다. 그리고, 방전 시에는 해당 용량으로 고정한 채 SOC를 추정하는, 배터리 관리 시스템에서 활용 가능한 추정 알고리즘을 제안하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.173-181
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• 2014

본 논문은 입력/출력 비동기 순차 머신으로 모델링되는 시스템에 대한 모델 정합 제어 문제를 다룬다. 피드백 제어 기법을 이용하여 폐루프 시스템이 원하는 기준 모델의 상태 천이 특성을 가지도록 교정 제어기를 설계한다. 이전 연구에서는 제어기를 설계할 때 시스템의 상태를 관측하는 상태 관측기와 출력 피드백에 대한 burst 신호가 필요했으나 본 연구에서는 관측기와 출력 burst를 사용하지 않는 새로운 교정 제어기를 제안한다. 본 논문에서는 제어 대상 시스템의 '출력 등가 머신'을 정의하여 새로운 제어기의 존재 조건과 설계 과정을 기술한다. 또 사례 연구를 통해 모델 정합을 위한 교정 제어기의 동작 과정을 설명한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권10호
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• pp.931-940
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• 2017

본 논문은 슬라이딩 모드 관측기를 이용한 기구학 모델 기반 자율주행 자동차의 예견 고장진단 알고리즘에 관한 연구이다. 자율주행 자동차는 안전한 주행을 위해 신뢰성이 확보된 주행 환경 정보와 차량의 동적상태 정보가 필요하다. 센서 정보의 신뢰성 판단을 위해 본 연구에서는 종방향 기구학 모델기반 슬라이딩모드 관측기를 이용하여 종방향 환경정보와 차량 가속도 정보를 실시간으로 상호 보완적 고장진단이 가능한 예견 알고리즘을 제안하였다. 적용된 슬라이딩 모드 관측기는 종방향 환경정보의 고장신호에도 강건한 입력신호 재건성능을 보이면서 알고리즘의 신뢰성을 확보할 수 있었다. 예견 고장진단 알고리즘의 합리적 성능평가를 위해 네 가지 조건에 대한 실제 주행 데이터 기반 선행차량 추종시나리오를 적용하였다. 성능평가 결과 본 연구에서 제안된 예견 고장진단 알고리즘은 모든 평가조건과 주행 시나리오에 대해 합리적인 고장진단 성능을 보여주었다.