• 제목/요약/키워드: 상태 궤환 제어

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터보 젯 엔진을 위한 강인성 궤환 제어기의 설계 : 시간영역 해석 (Design of Robust Feedback Controller for Turbo let Engine : Time Domain Approach)

  • 손영창;김승우;지원호
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.38-46
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    • 1998
  • 본 연구에서는 강인성 제어의 한 분야인 LQG용 observer를 이용한 단축 터보 젯 엔진의 RPM 속도제어에 대하여 이론을 전개하고 실제 엔진 모델에 대한 시뮬레이션을 실시하였다. 일반적인 시불변 선형연속 시스템에 대하여 상태 출력 궤환 제어기를 설계하여 asymptotic stability를 얻기 위한 충분 조건을 도출하고, 다음으로 실제 터보 젯 엔진으로부터 구한 시스템 모델에 대하여 observer를 이용하여 추적 제어를 실시하였다. 실제 엔진과 더 가까운 상황을 재현하기 위해 제어 입력부의 saturation을 함께 고려하였다.

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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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가변 풍량 유닛에 대한 적분기를 가진 상태 궤환 제어에 관한 연구 (A Study on the State feedback with Integral Control for a Variable Air Volume Unit)

  • 박세화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.9-14
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    • 2000
  • 건물의 에너지 효율과 절약을 위해 최근 주목을 많이 받고 있는 가변 풍량 유닛(VAV)에 대해 실제적인 적용을 위한 적분기를 가진 상태 궤환 제어기를 연구한다. 디지털 제어기에 적합하도록 제어기를 개발하게 되며, 디지털 제어기는 결과적으로 대상으로 하는 실내 공간의 온도와 급기 유량으로부터 VAV 유닛 댐퍼의 개도를 조절한다. 설정 온도의 변화와 외부 온도의 변화등의 조건에 대해 모의 실험이 수행되었으며, 단순화된 대상 실내 공간과 댐퍼 구동기의 모델링이 고려되어 제어기의 이득 파라미터와 시스템의 동특성과의 관계를 고찰한다.

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적응형 확장 칼만 필터를 이용한 항공기의 비선형 상태추정 (The Nonlinear State Estimation of the Aircraft using the Adaptive Extended Kalman Filter)

  • Jong Chul Kim;Sang Jong Lee;Anatol A. Tunik
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.158-165
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    • 1999
  • 비행시험을 통해 획득한 데이터의 해석과정에서 대상 항공기의 크기가 소형인 경우에는 엔진진동이나 외부의 교란에 의한 잡음이나 바이어스 등의 강도가 높기 때문에 데이터의 처리과정에서 많은 문제점을 산출하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 상태추정 알고리즘이 사용되며, 본 논문에서는 항공기의 비선형 세로운동 방정식의 경우에 확장형 칼만 필터를 적용하여 항공기 세로운동의 상태변수들을 추정하였으며, 또한 확률근사과정, 이노베이션에 대한 궤환 적응 등 적응형 칼만 필터를 사용하여 수렴속도와 정확도 둥을 향상시킨 알고리즘을 제안하고 그 결과를 나타내었다.

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제약조건을 가지는 컨테이너 크레인 시스템용 최적 상태궤환 제어기 설계 (Design of an Optimal State Feedback Controller for Container Crane Systems with Constraints)

  • 주상래;진강규
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제24권2호
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    • pp.50-56
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    • 2000
  • This paper presents the design of an optimal state feedback controller for container cranes under some design specifications. To do this, the nonlinear equation of a container crane system is linearized and then augmented to eliminate the steady-state error, and some constraints are derived from the design specifications. Designing the controller involves a constrained optimization problem which classical gradient-based methods have difficulties in handling. Therefore, a real-coding genetic algorithm incorporating the penalty strategy is used. The responses of the proposed control system are compared with those of the unconstrained optimal control system to illustrate the efficiency.

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레이트 자이로를 이용한 유연한 로봇팔의 진동제어에 관한 연구 (A Study on the Active Vibration Control of the Flexible Robot Arm Using a Rate Gyro)

  • 임준영;박인오;오준호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1112-1118
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    • 1990
  • 본 연구에서는 선단의 각속도를 측정하여 궤환함으로써 유연한 로봇팔의 진동 을 억제함과 동시에 선단의 위치를 제어하고자 한다. 선단에 레이트 자이로를 설치 하여 선단의 각속도를 측정하였다. 레이트 자이로는 이미 비행체의 제어에 널리 사 용되고 있는 정밀 각속도 센서로 소형이면서 가벼워 회전 진동측정이 매우 쉽고 편리 한 장점이 있다. 또한 유연한 로봇팔을 선단에 집중질량이 있는 오일러보로 가정하 여 모델링을 하였으며, 실험에서는 1차진동 모드까지만 고려하였다.

부분상태 궤환제어를 이용한 비선형 천정크레인의 진자각제어 (Anti-swing of the Nonlinear Overhead Crane Using Partial State Feedback Control)

  • 이종규;이상룡
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권6호
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    • pp.907-917
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    • 1997
  • The purpose of this study is to design an anti-sway motion for industrial overhead cranes which transport objects on a horizontal plane by adjusting movements of a trolley motor and a girder motor. The movement of a hoist motor has not been considered at this time since its role was assumed to move objects only vertically, therefore, not to affect the swing motion of objects. The dynamic behavior of the swing motion shows nonlinear characteristics, which makes the design of anti-sway motion controller difficult. First of all, the nonlinear state equation for the motion of industrial overhead cranes has been derived. Then they have been linearized about normal operating states determined by the dynamic characteristics of motor motion-acceleration, constant speed, and deceleration, and deceleration, during transportation. The partial state feedback control algorithm based on this linearized state equation has been developed on order to suppress the swing motion. The simulation results have demonstrated satisfactory performance of the proposed controller.

강인한 제어기를 이용한 공탄성 시스템의 응답특성 (Response Characteristics of Aeroelastic Systems Using Robust Controller)

  • 나성수;정인주
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.437-444
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    • 2005
  • 이 논문은 비압축성 유동장에 노출된 2차원 플랩이 있는 날개의 단면에 대한 강인한 공탄성 제어기법을 소개하고 있다. 강인한 제어기는 다목적 상태궤환 합성법을 위해 선형행렬부등식을 이용하여 설계되었다. 제어기의 설계목적은 모델불확실성이 존재하는 상황에서 주파수영역에서의 성능과 시간영역에서의 성능을 함께 만족시키는 것으로 하였다. 수치예제들은 2차원-3자유도 플랩이 있는 날개 단면의 공탄성 응답을 감쇠시키는데 있어서 선형행렬부등식의 접근법의 유효성을 잘 제시하고 있다.

입력지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 관측기기반 출력궤환 확률적 안정화 (Observer-Based Output Feedback Stochastic Stabilization for T-S Fuzzy Systems with Input Delay)

  • 이상인;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.298-303
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    • 2004
  • 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.

이륜 도립진자 로봇의 모델 기반 제어 시스템 설계 (Model Based Control System Design of Two Wheeled Inverted Pendulum Robot)

  • 구대관;지준근;차귀수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.162-172
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    • 2011
  • 본 논문에서는 LEGO NXT 마인드스톰을 사용하여 이륜 도립진자 로봇을 제작하고 MATLAB/SIMULINK를 이용한 모델 기반 설계 방법으로 제어기를 구현한 임베디드 시스템을 제안하였다. 먼저 이륜 도립진자 로봇의 모델링과 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능과 안정성을 확인한 다음 시뮬레이션 프로그램을 직접 코드 변환하여 실험으로 설계된 제어기의 유효성을 확인하였다. 이륜 도립진자 로봇은 도립진자 원리를 이용한 자율 자세 제어를 기본 기능으로 하고 목적지까지 주행이 가능한 로봇이다. 제어기는 2차의 최적제어 방법으로 설계된 상태궤환 제어기를 이용하였다. 2차의 최적제어는 성능 지수 함수 �じ� 최소로 하는 이득행렬 �ジ� 구해 상태궤환 제어기의 이득으로 쓰는 방법으로 이득 설정 방법이 용이하여 이륜 도립진자 로봇의 제어기로 사용할 수 있다. 이륜도립진자 로봇의 제어기를 설계한 후 실험으로 자세 제어 성능과 외란 응답성, 무선 조종 주행 성능, 라인 주행 및 장애물 회피 성능을 확인하였다.