• ICROS
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• v.22 no.2
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• pp.34-41
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• 2016

슬라이딩 모드 기법을 실제 적용하는데 있어서 고려해야 할 중요한 문제 중 하나는 스위칭 동작에 의한 채터링 현상이다. 본 논문은 슬라이딩 모드 제어기 및 관측기의 게인을 줄임으로써 채터링을 완화하기 위한 방법으로 슬라이딩 모드 외란 관측기와 적분 제어를 포함하는 슬라이딩 모드 제어 기법에 대해 소개한다. 슬라이딩 모드 외란 관측기는 시스템 불확실성에 의해 발생하는 등가 외란의 상대적으로 느리게 변하는 부분을 추정하도록 설계한다. 슬라이딩 모드 관측기로 추정된 불확실성을 슬라이딩 모드 제어 입력에 결합함으로써 제안하는 관측기 기반 제어기는 상대적으로 낮은 게인을 사용하여 제어 목표를 달성할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 제어기의 성능을 기존 방법과 비교하기 위해 DC 모터 전류 제어 모의실험을 수행한다. 모의실험 결과를 통해 제안하는 슬라이딩 모드 외란 관측기 기반 제어기는 낮은 게인으로 강인한 성능을 달성하고 전류 맥동을 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.16 no.4
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• pp.506-511
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• 2006

This paper considers a method to design sliding mode observers for a class of uncertain systems using Linear Matrix Inequalities(LMI). In an LMI-based sliding mode observer design method for a class of uncertain systems the switching surface is set to be the difference between the observer and system output. In terms of LMIs, a necessary and sufficient condition is derived for the existence of a sliding-mode observer guaranteeing a stable sliding motion on the switching surface. The gain matrices of the sliding-mode observer are characterized using the solution of the LMI existence condition. The results are illustrated by an example.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2006.05a
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• pp.159-163
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• 2006

본 논문에서는 비선형 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계에 대해서 논의한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하였고, 이 때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그것의 최대 최소 범위를 안다고 가정하였다. 제안된 시스템의 LMI (Linear Matrix Inequality)를 기반으로 한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법에서는 관측기와 시스템의 차이를 슬라이딩 표면으로 설정한다. 안정한 슬라이딩 표면을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.65-66
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• 2007

본 논문은 파라미터 변동에 잘 적응하며 강인한 영구자석 동기전동기의 위치센서 없는 센서리스 제어를 위해 개선된 슬라이딩 모드 관측기에 고정자 저항 추정기능을 추가한 새로운 슬라이딩 모드 적응 관측기를 제안한다. 제안된 관측기는 개선된 슬라이딩 모드 관측기를 사용함으로써 기존의 슬라이딩 모드 관측기에서 채터링(Chattering) 문제 해결을 위해 저역통과필터(Low-pass filter)의 사용 및 추가적인 회전자의 위치보상은 Sigmoid 함수를 스위칭 함수로 사용하므로 제거 할 수가 있다. 또한 고정자 저항 추정기능을 추가하여 센서리스 운행 중 환경적 요인으로 인한 고정자 저항값의 변동이나 초기에 고정자 저항값을 잘못 알고 있더라도 빠른 적응을 통해서 추정오차를 절감시켜 전동기의 속도추정 성능을 향상시킬수 있다. 또한 기존의 적응 슬라이딩 모드 관측기에서의 적분연산을 줄임으로써 제어시스템의 성능을 개선시켰다 제안된 관측기의 안정성은 Lyapunov 후보 함수를 이용하여 관측기의 이득을 설정함으로써 검증하였으며 관측기의 성능은 시뮬레이션을 통한 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.11 no.6
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• pp.516-523
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• 2001

This paper introduces a indirect rotor position and speed estimation algorithm for the SRM(switched reluctance motor) sensorless control based on the sliding mode observer and evolutionary programming The information of position and speed is generally provided by encoder or resolve. However, the position sensor not only adds complexity, cost and size to the whole drive system, but also causes limitation for industrial applications. In this paper, in order to eliminate the position sensor, indirect position sensing, indirect position sensing method using sliding mode observer is used for SRM drives. But if sliding mode observer parameters are selected to be large, the corresponding rapid changes of estimated position and velocity result in chattering phenomenon. Therefore in order to reduce the chattering, this observer parameters are optimized by evolutionary programming. And PID controller is also optimized to track precisely for the SRM using evolutionary programming.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2010.07a
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• pp.59-62
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• 2010

로봇모터제어에 사용되는 서보전동기의 센서리스 운전에 대한 초기의 연구에서는 전동기의 전압과 전류를 측정하여 전동기 모델로부터 속도를 연산하는 방식을 취해왔으나, 근래에는 현대제어 이론 중 관측기 이론을 적용하여 속도 추정 및 센서리스 운전을 위한 다양한 연구가 시도되고 있다. 본 논문에서 설계한 슬라이딩형 퍼지 관측기의 속도추정 성능을 검증하기 위해 먼저 슬라이딩 관측기를 이용하여 전기자 전류의 도함수를 추정하고 속도관측기인 Luenberger 관측기의 이득을 퍼지 제어 기법을 이용하여 관측기 이득을 최적 값으로 선정하고 이것을 이용하여 직류 서보 전동기의 속도제어에 적용하였다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.67-73
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• 2002

This paper presents a sliding mode observer and Controller far the state estimation and the dynamic stabilization of the magnetic levitation systems. The proposed striding mode observer is constructed by means of Lyapunov stability theorem to decrease the observer error, and the sliding rode controller is designed by a linear combination of the equivalent and nonlinear control input for the estimated states. The feasibilities of the suggested design method are illustrated with the simulation results.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.10 no.4
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• pp.411-419
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• 2005

In this paper, a sliding mode observer for solar array current estimation in the photovoltaic power generation system is presented. The solar array current estimation Information is obtained from the sliding mode observer and fed into the maximum power point tracker to update the reference voltage. The parameter values such as inverter dc link capacitances cm be changed up to 50$\%$ from their nominal values and the linear observer can't estimate the correct state values under the parameter variations and noisy environments. The configuration of sliding mode observer is simple, but it shows the robust tracking performance against parameter variations and modeling uncertainties. In this paper, the method for constructing the sliding mode observer using equivalent control input is presented and the convergence of the proposed observer is verified by the Lyapunov method. The mathematical modeling and the experimental results verify the validity of the proposed method.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.12 no.4
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• pp.324-331
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• 2007

This paper studies new estimation method for state of charge (SOC) of the hybrid electric vehicle lithium battery using sliding mode observer. A simple R-C Lithium battery modeling technique is established and the errors caused by simple modeling was compensated by the sliding mode observer. The structure of the sliding mode observer is simple, but it shows robust control property against modeling errors and uncertainties. The performance of the system has been verified by the UUDS test. The test results of the proposed observer system shows robust tracking performance under real driving environments.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.24 no.4
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• pp.385-391
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• 2014

This paper proposes fuzzy disturbance observer based multiple sliding surface control scheme for nonlinear systems with mismatched disturbance. In order to stabilize nonlinear systems with mismatched disturbance, a controller based on multiple sliding surface control scheme is designed. In addition, a fuzzy disturbance observer is used to estimate the disturbance. Using the fuzzy disturbance observer, "explosion of terms" problem and chattering problem were solved. The stability of the proposed control scheme is analyzed by Lyapunov stability theory. For the verification, we apply the proposed method to numerical examples and compare its result with that of the applied nonlinear disturbance observer based sliding mode control.