• Title/Summary/Keyword: 상태 궤환 제어

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Feedback Linearization of an Electro-Hydraulic Velocity Control System and the Implementation of the Digital State Feedback Controller (전기유압 속도제어 시스템의 궤환 선형화 및 이에 대한 디지틀 상태 궤환 제어의 구현)

  • 김영준;장효환
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.6
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    • pp.1036-1055
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    • 1992
  • In this paper the feedback linearization of the valve-controlled nonlinear hydraulic velocity control system and the implementation of the digital state feedback controller is studied. The $C^{\infty}$ nonlinear transfomation to the electro-hydraulic velocity control system, which transforms nonlinear system to linear equivalent one, is obtained. It is shown that this transformation is global one. The digital controller to this linearized model is obtained by using the one-step ahead state estimator and implemented to real plant. The proposed implementation method is easier than the other proposed methods and it is possible to control in real time. The experiment and simulation study show that the implementation of the digital state feedback controller based on the feedback linearized model is successful..

Design of a State Feedback Controller for a Grid-connected Inverter with LCL Filter (LCL 필터를 사용하는 계통연계 인버터의 상태 궤환 제어기 설계)

  • Yun, Seung-Jin;Kim, Kyeong-Hwa
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2017.07a
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    • pp.272-273
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    • 2017
  • 계통연계 인버터 시스템은 기존 L 필터보다 낮은 THD를 가지며 저가격의 작은 부피로도 효율적으로 고조파를 저감할 수 있는 LCL 필터를 많이 사용하고 있다. LCL 필터를 가지는 계통연계 인버터의 제어를 위해서는 PI 제어기가 사용되고 있으며 일반적으로 다수의 PI 제어기가 사용되고 있어 많은 제어기 이득을 동시에 설계해야 하는 한계를 지닌다. 본 논문에서는 LCL 필터를 갖는 3상 계통연계 인버터의 상태공간 모델을 이용하여 상태공간에서의 상태 궤환 제어기의 설계기법을 제시한다. 상태 궤환 제어기를 적용함으로서 다수의 PI 제어기 이득을 설계하는 번거로움을 줄일 수 있으며 체계적인 과정으로 제어기가 설계될 수 있다. 제안된 기법의 타당성과 성능이 PSIM 시뮬레이션을 통하여 입증된다.

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Design and Implementation of The Feedback Fuzzy Controller (궤환 퍼지제어기 설계와 구현)

  • 이상윤;신위재
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.10 no.5
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    • pp.401-408
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    • 2000
  • In this paper, we proposed a fuzzy controller that founded by the general feedback control with the new adjustment method when it's tuning. The general feedback controller is operated that supply to the plant making the control input multiplying the appropriate gain of controller on the error between the output of the plant and the reference, But proposed feedback fuzzy controller consist of three loops. The inner loop consists of plant and an ordinary feedback controller. The fuzzy inference of controller performed by the outer loops, which is composed of a fuzzy modeling and inference. We can observe that the output of control system converges toward the reference. Also, the behaviour of feedback fuzzy system is converged from the transient. That is, we verified that designed fuzzy controllers was adapted effectively through the experiments in the hydraulic motor system using floating point DSP processor.

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Power System Stabilizer by Nonlinear Observer Backstepping Output Feedback (Nonlinear Observer Backstepping 출력 궤환 제어에 의한 전력계통안정화장치)

  • Lee, Sang-Seung;Li, Shan-Ying;Park, Jong-Keun;Moon, Sung-Il;Yoon, Yong-Tae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2004.11b
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    • pp.237-239
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    • 2004
  • 이 논문에서는 Nonlinear Observer Backstepping 출력 궤환 제어에 의한 비선형 전력계통안정화장치(NPSS)를 개발하였다. 이 기법은 출력단자의 측정만으로 매우 강한 전력계통의 고유한 특징인 강한 비선형을 처리할 수 있는 바람직한 제어기를 구성할 수가 있다. 첫 번째로 비선형 관측기를 통하여 측정할 수 없는 부분의 상태들을 대신할 수 있는 출력 궤환 관측기를 구성하는 것이다. 두 번째로 이렇게 구성된 관측기에 매번 상태를 반영할 수 있는 backstepping 제어기를 적응하는 것이다. 시뮬레이션을 통한 제안된 제어기의 효과는 비 제어시, 기존의 Lead-Lag PSS, 그리고 제안된 Nonlinear Observer backstepping 출력 궤환 제어에 기준한 비선형 PSS를 비교 검토하였다.

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The Experiment on PID Controller and State Feedback Controller using Rotational Inverted Pendulum (회전형 도립진자를 이용한 PID 제어기와 상태궤환 제어기의 선형제어 실험)

  • Jang, Hyeon-Seok;Lee, Kwon-Soon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.35-36
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    • 2011
  • 본 논문은 불안정한 비선형시스템의 대표적인 플랜트인 도립진자를 이용하여, 비선형시스템의 선형화된 모델링에서 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어역할을 연구한다. 우선 선형화시스템에서의 제어기를 구성한 후 회전형 도립진자를 모델링한다. 회전형 도립진자의 모델링은 실린더의 관성모멘트와 진자의 회전중심에 대한 모멘트의 관계를 토크를 기준으로 비선형 동적방정식 형태로 정리한다. 정리된 방정식을 선형화하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어특징과 성능을 비교 및 연구한다. 테스트용 회전형 도립진자를 이용하여 위에서 구성된 제어기로 제어가능한지 실험한다. 테스트용 회전형도립진자는 RealSYS사의 리얼시스 DSP Inverted Pendulum 2005년 생산품으로 실험한다.

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A Study on Control of Rotary Inverted Pendulum systems using State Feedback and Reset Control Approaches (상태궤환 기법을 적용한 회전식 역진자 시스템의 리세트 제어에 관한 연구)

  • Han, Hyun-Tae;Cho, Hyun-Cheol;Shin, Dong-Gi;Lee, Young-Jin;Lee, Kwon-Soon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.2039_2040
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    • 2009
  • 본 논문은 리세트(reset) 제어이론과 상태궤환 안정성 기법을 이용하여 회전식 역진자 시스템의 강인제어시스템을 제안한다. 우선 복잡한 비선형 역진자 시스템을 평형점에서 선형화한 후 상태궤환기법을 이용하여 안정한 모델을 구성한다. 이 선형시스템 모델에서 발생할 수 있는 시스템 섭동으로 인한 실시간 제어오차를 보상하기 위한 리세트 제어알고리즘을 보조제어시스템으로 추가한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 제어 알고리즘의 타당성 및 성능의 개선정도를 분석한다.

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Sine Reference Tracking State Feedback Current Controller for the Grid-connected Inverter using the Pole Placement Technique (극점배치기법을 이용한 계통 연계형 인버터의 사인입력 기준전압 추적 상태궤환 전류제어기)

  • Bae, H.S.;Lee, S.J.;Choi, K.S.;Cho, B.H.
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.607-609
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    • 2008
  • 본 논문에서는 태양광 발전 및 연료전지 시스템에서 사용되는 계통 연계형 인버터에 적용 가능한 새로운 전류제어기 설계방법을 제안한다. 제안된 상태궤환 전류제어기는 극점배치기법을 이용하여 주어진 시스템 요구사항에 따른 체계적인 제어기설계가 가능하며, 계통 전압과 동상을 가지도록 계통 주입전류를 제어한다. 이에 따라, 사인입력 기준전압을 추적할 수 있는 상태궤환 제어 알고리즘을 인버터의 대신호 평균 모델을 이용하여 설계하고, 200W급 계통 연계형 2단 구조 태양광 발전 전력변환 축소 시스템의 실험을 통하여 그 성능을 검증한다.

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Adaptive State Feedback Control using Online Least Square Estimation for Time-varying DC Motor Systems (시변 직류 모터 시스템을 위한 온라인 최소자승 추정법 기반 적응형 상태궤환 제어기)

  • Cho, Hyun-Cheol;Kim, Kwang-Soo;Lee, Young-Jin;Lee, Kwon-Soon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1682-1683
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    • 2007
  • 본 논문은 시변 파라미터를 갖는 직류 모터의 적응 제어를 위한 온라인 상태궤환 제어시스템을 구성한다. 모터의 전기자 저항은 공칭값에 대하여 가우시안 랜덤변수로 가정하고 온라인 최소자승 추정법을 이용하여 실시간으로 추정한다. 모터의 부하 토크 또한 시변 특성을 가지며 이런 시스템 환경의 변화에 대해서도 설정치를 잘 추종하는 특성을 갖도록 한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제어기법의 타당성을 검증하며 기존의 상태궤환 제어기법과 비교분석하여 성능의 우수성을 입증한다.

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상태궤환 제어기를 이용한 엘리베이터 안티롤백 기능 개발

  • Lee, Eun-U;Byeon, Seong-Hun;Hong, Chan-Uk
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.159-160
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    • 2011
  • 일반적인 엘리베이터 시스템에서는 로드셀이라고 하는 센서가 설치되어 탑승자를 포함한 모터에 걸리는 전체부하를 측정한다. 그리고 이 무게 정보는 브레이크가 풀리고 엘리베이터가 움직이기 시작하기 전에 토크 전향보상을 하는데 사용되고, 엘리베이터는 브레이크 개방 과정에서 정지상태를 유지하여 엘리베이터가 부드럽게 출발하도록 한다. 안티롤백은 로드셀없이 브레이크가 열리는 동안에 위치 편차를 억제하는 기능이다. 다른 회사에서는 이 기능을 기존의 PI 제어기를 사용하여 개발하였다. 반면에 이 논문에서는 안티롤백 기능을 위하여 상태궤환 위치제어기를 사용하였으며 그 적절성을 논의한다.

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Output-Feedback Input-Output Linearizing Controller for Nonlinear System Using Backward-Difference State Estimator (후방차분 상태 추정기를 이용한 비선형 계통의 입출력 궤환 선형화 제어기)

  • Kim, Seong-Hwan;Park, Jang-Hyun
    • Journal of IKEEE
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    • v.9 no.1 s.16
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    • pp.72-78
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    • 2005
  • This paper describes the design of a robust output-feedback controller for a single-input single-output nonlinear dynamical system with a full relative degree. While all the previous research works on the output-feedback control are based on dynamic observers, a new state estimator which uses the past values of the measurable system output is proposed. We name it backward-difference state estimator since the derivatives of the output are estimated simply by backward difference of the present and past values of the output. The disturbance generated due to the error between the estimated and real state variables is compensated using an additional robustifying control law whose gain is tuned adaptively. Overall control system guarantees that the tracking error is asymptotically convergent and that all signals involved are uniformly bounded. Theoretical results are illustrated through a simulation example of inverted pendulum.

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