• 제목/요약/키워드: 상태궤환

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상태궤환제어를 이용한 철도차량의 능동조향 (Active Steering of Railway Vehicles using State-Feedback Control)

  • 김민수;박준혁;유원희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1591-1592
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    • 2007
  • 본 논문에서는 상태궤환을 이용한 철도차량의 능동조향을 위한 제어기법에 대해 다루었다. 능동조향은 곡선부 주행시 발생되는 승차감 저하 및 차륜/레일의 마모, 소음을 줄이고 고속주행을 위한 조향성능 및 주행안정성을 확보하기 위한 기술이다. 논문에서 사용된 제어 방법은 반대차(Half Bogie) 차량모델을 기초로 측정된 휠-레일의 횡변위(Lateral Displacement) 와 요각(Yaw Ang;e)정보를 토대로 휠에 요모멘트를 제어하였으며 시뮬레이션을 통해 제안한 방법에 대한 성능을 검증하였다.

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5kW급 고체 산화물 연료전지 열관리 계통 LQR 상태 궤환 제어기 설계 (Design of LQR Controller for Thermal Management System of 5kW Solid Oxide Fuel Cell)

  • 정진희;한재영;성용욱;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권6호
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    • pp.505-511
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    • 2015
  • 고체 산화물 연료전지는 $800{\sim}1000^{\circ}C$의 고온에서 작동한다. 고온 작동은 효율에 유리하지만 재료 요구 조건, 신뢰성, 열팽창 문제 등이 발생하여 온도 제어가 중요하다. 본 연구에서는 연료전지 시스템의 열관리를 위한 상태 공간 제어기를 설계하고 응답 특성을 확인하였다. 연료전지 스택과 열관리 핵심부품인 촉매연소기는 집중 용량법을 이용한 과도 응답 모델을 개발하였고, 구성품과 통합하여 정적 운전 특성을 확인하였다. 개발된 비선형 시스템을 정격 운전 조건에서 다중 입력과 출력이 가능한 상태 공간 식으로 선형화하였다. 부하에 따라 응답특성이 현저하게 달라지는 특성을 제어하기 위해 LQR 제어기를 설계하여 궤환 제어 시스템의 온도를 제어하였다. 상태 궤환 제어기가 적어도 두 개의 제어 게인을 가지고 운전 영역에 따른 응답을 보여줄 때, 원하는 온도 응답을 나타냄을 확인하였다.

불확실성 파라미터를 포함하는 김발시스템의 상태궤환 강인제어기 설계 (A Robust State Feedback Control of Gimbal System with Parametric Uncertainty)

  • 전영범;최우석;한지훈;이성우;강태하
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권8호
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    • pp.140-147
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    • 2015
  • 본 논문에서는 불확실성 파라미터를 포함한 김발시스템의 상태궤환 강인제어기를 제안하였다. 제안한 제어기는 김발시스템 동역학 변화에 강인하도록 설계하였고, 위치 및 속도 정상상태 오차 감소를 위한 동적보상기를 상태변수에 추가하였다. 페루프 시스템의 안정도는 Lyapunov 안정도판별법을 이용하여 증명하고, 2축 김발시스템 모델링을 이용한 모의실험을 통해 제어기 성능입증을 수행하였다.

제한된 궤환 채널 기반 MIMO 간섭 채널에서의 순서화 된 간섭 정렬 기법 설계 (Ordered Interference Alignment in MIMO Interference Channel with Limited Feedback)

  • 조성윤;양민호;양장훈;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37B권10호
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    • pp.938-946
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    • 2012
  • 간섭정렬(Interference Alignment : IA)은 높은 신호 대 잡음 비(Signal to Noise Ratio : SNR)에서 다중 사용자 간섭 채널에서 도달 가능한 최대 자유도를 얻을 수 있는 데이터 전송 기법이다. 그러나 대부분의 간섭정렬에 대한 연구는 네트워크 내의 모든 채널의 정보를 송, 수신단에서 완벽하게 알아야 하는 비현실적인 가정에 기반을 둔다. 본 논문에서는 K 사용자 다중안테나 간섭채널에서 간섭정렬을 위한 채널 상태 정보 (Channel-State Information : CSI)의 궤환 량을 효율적으로 감소시킬 수 있는 CSI 궤환 구조를 제안한다. 기존의 IA기법은 K의 2차함수의 형태로 궤환 오버헤드가 증가하는 반면, 제안된 궤환 구조는 송, 수신 단 사이에서 계산된 IA 송신기의 순차적인 교환을 통하여 K에 선형적으로 증가하는 오버헤드를 갖는다. 또한, 주어진 궤환 구조 하에서 제한된 궤환 채널에 의한 잔여 간섭의 세기를 분석하였으며, 이 때 발생하는 잔여 간섭을 최소화 할 수 있는 IA 조건, 즉, 주어진 채널환경에 따라 각 수신단에서 잔여 간섭을 최소화할 수 있는 최적의 IA 쌍을 순차적으로 결정하는 알고리즘을 제안한다.

불확실한 순궤환 비선형 계통에 대한 스위칭 미분기를 이용한 상태궤환 백스테핑 제어기 (State-Feedback Backstepping Controller for Uncertain Pure-Feedback Nonlinear Systems Using Switching Differentiator)

  • 박장현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.716-721
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    • 2019
  • 불확실한 순궤환 비선형 계통에 대한 스위칭 미분기 기반의 새로운 백스테핑 제어기를 제안한다. 제안된 제어기에서는 점근적 추종 특성을 갖는 스위칭 미분기를 사용하여 백스테핑 제어기의 매 설계 단계마다 가상 제어항이 직접 근사된다. 그 결과 제어식이 매우 단순화되고 계통에 내재된 파라미터 및 구조적 불확실성과 외란이 존재함에도 불구하고 계통의 출력이 원하는 출력을 점근적으로 추종함을 증명한다. 또한 신경망이나 퍼지시스템 같은 계통의 구조적인 불확실성에 적응적으로 실시간 보상하기 위한 범용 근사기가 불필요하다. 모의실험을 통해서 제안된 제어기의 성능과 간결함을 보인다.

출력궤환을 이용한 이동로봇의 선형 적응순항제어 (Linear Output Feedback Adaptive Cruise Control for the Mobile Robot)

  • 변상훈;이기룡;좌동경;홍석교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1920-1921
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    • 2011
  • 본 논문에서는 센서기반 이동로봇의 적응 순항 제어를 위한 선형 관측기 기반의 출력 궤환 제어 방법을 제안한다. 제안된 제어 방법에서는 선도로봇의 속도를 모르는 상태에서 거리센서를 통해 선도 로봇과의 거리를 측정하고 속도와 가속도를 추정하기 위하여 선형 관측기를 이용한다. 마지막으로, 컴퓨터 모의실험과 실제 적용실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기의 성능을 검증하고자 한다.

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현대제어이론을 이용한 유도전동기 제어

  • 이동춘;지준근
    • 전기의세계
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    • 제43권2호
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    • pp.20-29
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    • 1994
  • 본고에서는 다변수 상태궤환을 이용한 유도전동기의 전류제어, 확장칼만필터(Extened Kalman filter)를 이용한 유도전동기의 속도추정, 칼만필터와 최적제어를 이용한 2관성계 유도전동기 시스템의 축진동 억제를 위한 속도제어 등 현대제어이론을 산업용 유도전동기 제어에 적용한 예에 대해 기술한다.

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결정궤환방식을 이용한 반향제거에 관한 연구 (A Study on the Echo Cancellation using the Decision Feedback)

  • 강석흠;이명수;강창언
    • 한국통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.193-203
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    • 1988
  • 본 논문에서는 ISDN U-인터페이스에서 결정 궤환을 이용한 반향 제거기를 제시하고 추정 반복 알고리즘을 사용하여 다른 선형 반향 제거기와 성능을 비교 분석하였다. 결정 궤환-반향 제거기는 다른 선형 반향 제저기에 비해 정상 상태의 평균 자승 오차가 감소하였다. 동일한 수렴 조건에서 반향 제저기의 성능은 채널 특성에 관계없이 거의 동일했다.

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Application of Optimum Control to 600 MWe Pressurized Water Reactor

  • Koh, Byung-Joon;Shin, Jae-In
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제3권2호
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    • pp.59-64
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    • 1971
  • 각 상태변수의 출력에서 일정한 이득의 신호를 다시 궤환시키는 최선의 제어방법을 실제에 적용시켜 보았다. 이러한 궤환 신호의 값은 계 전체의 전달함수를 구하고 우리가 원하는 계의 전달함수와 비교하여 s의 같은 차수끼리 서로 같도록 놓음으로서 결정하였다. 이 방법은 복잡한 원자로의 궤환 계수를 매우 간단하게 결정할 수 있으며 특히 PWR의 제어에 간편 방법으로 사용하여 보았다.

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입력지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 관측기기반 출력궤환 안정화기 설계 (Observer-Based Output Feedback Stochastic Stabilizer for T-S Fuzzy Systems with Input Delay)

  • 이상인;박진배;주영훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.840-843
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    • 2003
  • 본 논문은 임의의 입력지연을 갖는 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 시스템의 관측기 기반 출력궤환 제어 시스템을 논의한다. 설계된 연속시간 T-S 퍼지 관측기 시스템을 영차의 샘플/홀드 함수를 이용하여 이산시간 관측기를 설계한다. 이때 플랜트와 관측기의 출력에러가 제어기를 통하여 궤환되기 때문에 이산화 과정에서 발생한 에러를 보정할 수 있다. 여기에서 시스템의 제어 입력은 임의로 변화하는 유한개의 상태를 갖는 마코프 확률과정으로 표현한다. 생성된 시스템의 확률적 안정 가능성 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 이러한 결과를 2자유도 헬리콥터의 모델에 대한 모의실험을 통하여 효용성을 확인한다.

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