• 제목/요약/키워드: 선형안정이론

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VSS 이론을 활용한 최소위상 비선형 시스템에 대한 강인성연구 (Robust Nonlinear Control for Minimum Phase Dynamic System by Using VSS)

  • 임규만;양명섭
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.95-100
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    • 2001
  • 본 논문에서는 불확실성을 갖는 비선형 시스템에 제어기를 설계하기 위해서 출력제환 선형화 방법을 통하여 비선형 시스템을 선형시스템으로 변환하고 슬라이딩 모드 제어기법을 사용하여 파라미터들을 갱신하고 이를 통하여 제어입력을 갱신하는 강인성제어기를 제안하고자 한다. 비선형시스템은 최소 위상시스템이고, 시스템의 상대차수는 r<n 이며, 제로 다이나믹스는 안정하다고 가정한다. 제안된 제어기에 대해서 대역적 점근적 안정도가 보장됨을 보였으며, 제안된 제어기에 대해서 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

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모델 전력 시스템의 전압붕괴 현상에 분기이론 제어 기법의 적용 (Application of bifurcation control to voltage collapse in a model power system)

  • 김태현;오대규;국경수;문영환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.196-198
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    • 2002
  • 이 논문에서는 모델 전력 시스템 전압붕괴 현상에 대한 선형과 비선형 제어 기법을 제안하였다. 선형 제어기를 통한 전압붕괴의 지연을 성취하였고 비선형 제어 기법을 통한 새로운 주기해의 안정을 성취하였다.

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수직 투과 흐름이 있는 수평 다공질 유체층에서의 부력 효과 (The Buoyancy Effects in Horizontal Porous Layers with Vortical Through Flow)

  • 김민찬;김신;윤도영;김세훈
    • 에너지공학
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    • 제10권3호
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    • pp.266-271
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    • 2001
  • 투과 흐름이 있는 수평 다공질 유체층에서 부력에 의하여 발생하는 자연대류 현상을 선형 안정성 이론을 사용하여 해석하였다. 다공질 층에서의 유동 특성을 나타내기 위하여 Dacrcy 법칙을 사용하였다. 선형 안정성 해석 결과를 근거로 자연대류 발생점 근처에서 비선형 해석을 하여 열전달 상관관계를 얻었다. 해석 결과 투과 흐름의 세기가 커짐에 따라 계는 점점 안정해 지고, Darcy-Rayleigh수의 변화에 따른 Nusselt수의 변화는 감소하였다.

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2관절 유연한 로봇 팔에 대한 비선형 제어 (Deterministic Nonlinear Control of Two-Link Flexible Arm)

  • 한종길;손영수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.236-242
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    • 2009
  • 2관절 유연한 로봇 팔는 관절 축을 회전할 때 진동이 발생한다. 본 논문에서는 유연한 로봇팔의 진동 동력학은 bernoulli-Euler의 beam이론과 라그란지 방정식을 이용하여 구하였고, $\dot{D}$-2C가 skew symmetric이다는 사실을 사용하여 계산량을 줄이는 단순한 구조의 새로운 제어기를 제안한다. Lyapunov 안정도 이론은 관절을 조절하기 위한 안정한 확정적인 비선형 제어기를 성취하기 위하여 적용된다.

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공간구조물의 탄성 분기좌굴해석을 위한 수치해석 이론 개발 (A Development of Analytical Strategies for Elastic Bifurcation Buckling of the Spatial Structures)

  • 이경수;한상을
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.563-574
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    • 2009
  • 본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 탄성 분기 좌굴이론에 관한 수치 해석적 기본 방법 및 경로 추적, pin-pointing, 경로 전환을 기술하고 있다. 비선형 탄성 불안정 상태는 극한점과 분기점으로 분류될 수 있으며, 평형경로상의 평형점의 계산 및 평형경로상의 특이점을 찾기 위한 pin-pointing 반복계산을 수행하는 일반적인 비선형 수치해석법으로 극한점을 계산할 수 있다. 그러나 분기좌굴 해석을 위해서는 좌굴 후 분기경로의 추적을 위한 분기경로 전환 알고리즘이 추가적으로 필요하다. 본문에서는 에너지이론에 기초한 일반 탄성안정이론을 소개하고, 평형경로 추적, 다분기 좌굴점을 찾기 위한 간접법과 다분기의 경로 전환에 관한 이론을 전개한다. 분기좌굴 해석예제로 트러스로 이루어진 스타돔, 핀지지의 평면아치의 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 적용성을 검증한다.

적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어 (Adaptive fuzzy sliding mode control)

  • 유병국;정사철;함운철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.287-296
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    • 1996
  • 본 논문에서는 퍼지추정기와 슬라이딩 모드제어이론이 고려되었다. 비선형시스템에 대한 슬라이딩 모드 제어기 설계 시에 그 시스템의 비선형함수를 추정하기 위하여 퍼지논리시스템이 사용되는 두가지의 적응처지슬라이딩 모드제어방식을 제안한다. 첫번째 방식에서는 비선형시스템, x/sup (n)/=f(x under bar, t) + b(x under bar, t)u 의 알지 못하는 함수 f를 추정하기 위하여 하나의 퍼지논리시스템이 사용되어진다. 두번째 방식에서는 비선형시스템의 f와 b에 대한 추정기로서의 두개의 퍼지논리시스템이 각각 사용되어진다. 각각의 방식에 대하여 제어시스템의 안정도를 보장하도록 하는 적응법칙을 설계하며 퍼지추정기와 비선형함수와의 추정오차를 줄이기 위해 각각에 대한 강인한 제어법칙을 제안한다. 제안된 네 가지의 제어법칙에 대한 안정성을 증명하고 컴퓨터시뮬레이션에서 역진자시스템에 적용하여 그에 대한 타당성과 각각의 비교를 보인다.

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적응제어 설계기법의 연구현황

  • 최진영
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제3권5호
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    • pp.38-42
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    • 1997
  • 본 고에서는 적응제어의 설계 기법의 연구 현황에 대해 살펴보았다. 매개변수 추정을 기반으로 적응제어기 설계 기법(Estimation-based Design Technique)은 자기동조제어를 시작으로 적응 최적제어 단계를 거쳐, 현재 다변수 적응예측제어로 발전하였고, 이는 화학공정 등 실제 플랜트에 응용될 가능성이 가장 높은 실용적인 설계기법으로 평가받고 있다. 그러나 비선형 시스템에 대한 적용 연구는 활발하지 못한 형편이다. 한편, 안정도 이론을 기반으로 적응 메카니즘을 설계하는 연구는 선형 시스템에 대한 적응제어 연구로 확장되어 현재 활발한 연구가 진행되고 있다. 앞으로 이에 대한 이론 연구가 한동안 지속될 것으로 전망된다. 그러나 이 방법은 실제 시스템에 적용시 적합한 형태로 불확실성을 모델링해야 하며 그 작업은 그리 용이하지 않을 것으로 판단된다. 그러나 부분적으로 이러한 응용연구에 대한 노력이 경주되어야 할 것이다. 비매개변수 추정방법은 적응제어 이론의 주 설계기법은 아니기 때문에 이론으로의 확장 연구는 그리 활발하지 못한 것으로 판단된다. 그러나 비교적 설계방법과 불확실성 모델링이 간단하여 실제 응용에 가장 용이하게 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

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뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 시스템의 제어기 설계 (Controller Design for Networked Control Systems With Neutral Type Delay)

  • 송민국;박진배;김종선;주영훈
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.411-414
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    • 2007
  • 본 논문은 뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 시스템의 안정도 분석 및 퍼지 제어기 설계에 대해서 논의한다. 먼저 대상이 되는 네트워크 시스템은 TS (Takagi-Sugeno: T-S) 퍼지 모델로 표현 되어진다. 리아프노프-크라조브스키의 안정도 이론을 이용하여 뉴트럴 형태의 시간 지연을 갖는 퍼지 시스템의 안정도를 판별한다. 퍼지 시스템의 안정도 조건을 시간 지연에 종속적인 충분조건으로 제시하고 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 선형 행렬 부동식의 해를 구하고 이를 바탕으로 퍼지 제어기의 이득값을 설계한다. 제안된 방법의 효율성과 가능성을 보여주기 위해 한 예제를 포함한다.

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Marangoni 대류계에서의 안정성 교환의 원리 (Principle of Exchange of Stabilities in the Marangoni Convection System)

  • 김민찬
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.262-265
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    • 2009
  • 초기에 안정하게 유지되고 있는 수평 유체층에서 급격한 온도 변화에 의한 Marangoni 대류 발생계에서 안정성 교환의 원리를 해석적으로 증명하였다. 선형 안정성 이론하에서 온도 및 속도의 교란량을 직교함수들의 선형 조합으로 나타내고, 온도 교란의 성장률이 모든 Marangoni 수 범위에 대하여 실수임을 보였다.

고체추진제 비 정상연소의 선형 안정성해석 (A Linear Stability Analysis of Unsteady Combustion of Solid Propellants)

  • 이창진;김성인;변영환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
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    • pp.29-29
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    • 1998
  • 고체 추진제 연소불안정에 관한 해석은 준-정상 1차원 해석인 QSHOD(Quasi-Steady Homogcneous One-Dimension)에 의하여 단순화된 지배방정식을 이용하여 응축영역을 해석하는 것이 일반적이다. 이때 외부교란에 대한 기체영역과 표면반응 영역의 응답은 화학반응이 발생하지 않는 고체영역의 응답에 비하여 매우 빠르므로 준-정상적인 거동을 한다. 본 연구에서는 복사열전달에 의한 열속(heat flux)이 고체 추진제의 표면에 존재하며 이 중의 일부가 고체영역에서 흡수될 때 표면에서의 선형교란을 고려한 ZN(Zeldovich-Novozhilov) 방법을 이용하여 연소불안정 현상을 이론적으로 해석하여 연소불안정 현상을 설명할 수 있는 연소 응답함수를 구하였다. 본 연구에서 얻어진 응답함수를 해석함으로써, Zebrowski등$^{(5)}$ 에 의하여 얻어진 복사열 교란에 대한 응답함수가 과소 평가된 응답특성을 나타내고 있음을 알았다. 또한 응답함수의 고유불안정성을 판별하는 민감계수 r과 k의 영역의 해석으로부터 SOn등$^{(6)}$ 에 의하여 밝혀진 안정 경계선의 안정한 영역보다 본 연구에서 구한 안정 경계영역이 줄어드는 경향을 보여주고 있다. 이것은 (6)에서 과소 평가된 복사열전달의 영향을 수정한 결과 때문이다.

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