• 제목/요약/키워드: 시간지연 제어기

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FPGA를 이용한 고속 전류 제어기의 구현 (Implementation of a Fast Current Controller using FPGA)

  • 정은수;이학준;설승기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.223-225
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    • 2007
  • 본 논문에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기반의 전류 제어기를 설계하고 구현하였다. 기존의 DSP (Digital Signal Processor) 기반의 전류 제어기는 알고리즘 연산으로 인해 일반적으로 한 샘플링의 디지털 시지연이 발생한다. 반면에, FPGA 기반의 전류제어기는 FPGA의 높은 연산 능력을 이용하여, 알고리즘 연산에 필요한 시간을 감소시킬 수 있다. 이는 시지연이 물리적으로 줄기 때문에, 어떠한 시지연 보상 알고리즘 없이 전류 제어기의 대역폭을 향상시킬 수 있다. 구현된 FPGA 기반의 전류 제어기의 성능은 실험을 통해 검증되었다.

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비선형 상호 연결된 시간 지연 시스템을 위한 함수 예측 기법에 기반한 분산 적응 출력 궤환 제어 (Approximation-Based Decentralized Adaptive Output-Feedback Control for Nonlinear Interconnected Time-Delay Systems)

  • 유성진
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.174-180
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    • 2012
  • 본 논문은 미지의 시간 지연을 갖는 비선형 상호 연결 시스템을 위한 분산 적응 출력 궤환 제어기를 제안한다. 미지의 시간 지연을 갖는 상호 연결 부분은 부시스템들의 모든 상태 변수를 포함한다. 적당한 르아브노브-크라소브스키 함수와 함수 예측 기법을 사용하여 시간 지연 함수들을 보상한다. 각각의 부시스템을 위한 시간에 독립적인 지역 제어기를 설계하기 위해 관측 동적 표면 제어 기법을 이용한다. 제어된 페루프 시스템의 모든 신호들이 준 전역적이고 균일하게 유계됨과 제어 오차가 원점 주위의 조절 가능한 주변으로 수렴함을 증명한다.

불특정 시간지연을 갖는 가상 디바이스 네트워크에서의 실시간 분산제어 (Real-time Control on Virtual Device Network(VDN) with Uncertain Time Delay)

  • 송기원;정용기;최기상;최기흥
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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    • pp.2517-2520
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    • 2003
  • 본 논문에서는 가상 디바이스 네트워크에 대한 개념과 틀을 제시하였다. 디바이스 제어 네트워크로서 LonWorks 네트워크를 선택하고, 데이터 네트워크로는 이더넷을 선택하여 가상 디바이스 네트워크를 구성하였다. 가상 디바이스 네트워크의 전달 특성을 데이터 네트워크의 전달 특성과 함께 조사하였다. 가상 디바이스 네트워크 상에서의 실시간 제어를 위해 불특정한 시간 지연을 보상할 필요가 있다. 유한한 H₂노옴을 갖는 Smith 예측 제어기를 이용한 직류서보모터의 제어실험을 통하여 제안된 제어기의 타당성을 검증하였다.

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시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템의 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지모델 제어기법 (Robust and Non-fragile $H_{\infty}$ Decentralized Fuzzy Model Control Method for Nonlinear Interconnected System with Time Delay)

  • 김준기;양승협;권영신;방경호;박홍배
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.64-72
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    • 2010
  • 본 논문에서는 폴리토프 불확실성과 시간지연, 그리고 제어기 섭동을 가지는 비선형 상호연결시스템의 상태궤환 제어기에 대한 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지제어기 설계 방법을 다룬다. 먼저 시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지모델로 나타내고, 이로부터 지연종속 견실비약성 $H_{\infty}$ 퍼지제어기가 존재하기 위한 충분조건, 제어기 설계방법 및 비약성을 만족하는 제어기의 꽉찬집합(compact set)을 제시한다. 이 때 제시한 조건은 변수치환과 슈어여수(Schur complement)정리를 통해 선형행렬부등식(LMI: Linear Matrix Inequality)의 계수가 꽉찬 집합 내의 파라미터의 함수로 정의되는 파라미터화 선형행렬부등식(PLMIs: Parameterized Linear Matrix Inequalities)으로 표현되며, 이를 완화기법(relaxation technique)를 사용하여 유한개의 선형행렬부등식으로 변환하고, 제어기와 비약성을 만족하는 제어기 영역을 구한다. 마지막으로 예제와 모의실험을 통해 불확실성과 시간지연, 제어기이득 섭동에도 불구하고 제안한 퍼지제어기가 폐루프시스템을 안정화시키고 외란감쇠를 보장함을 확인한다.

S-procedure를 이용한 상태에 시변 시간지연을 가지는 이산 선형 시스템에 대한 $H_\infty$ 제어기 설계 ($H_\infty$ Controller Design for Discrete-time Linear Systems with Time-varying Delays in States using S-procedure)

  • Kim, Ki-Tae;Cho, Sang-Hyun;Park, Hong-Bae
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권2호
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    • pp.95-103
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    • 2002
  • 본 논문에서는 상태에 시변 시간지연을 가지는 이산 선형 시스템에 대한 H/sub ∞/ 제어기 설계문제를 다룬다. H/sub ∞/ 제어기가 존재할 충분조건과 설계방법에 대해 논의한다. 본 논문에서 다루는 H/sub ∞/ 제어기법은 상태궤환 제어기로서 시변 시간지연의 상한값과 S-procedure를 이용한다. 또한, 변수 치환, Schur 여수정리 등을 이용하여 충분조건을 모든 변수에 대한 선행 행렬 부등식(linear matrix inequality)으로 표현한다.

절대안정도를 보장하는 최적 PID 제어기 설계에 관한 연구 (A Study on Optimal PID Controller Design Ensure the Absolute Stability)

  • 조준호
    • 융합정보논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.124-129
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    • 2021
  • 본 논문에서는 절대 안정도를 보장하는 최적의 제어기 설계에 대해 제안하였다. 논문의 적용 순서는 지연시간의 포함여부를 판단하고, 지연시간이 포함되었을 경우 Pade 근사법을 통해서 지연시간을 근사화 한다. 그 다음 공정모델과 제어기 전달함수에 대한 개루프 전달함수를 구하며, Routh-Hurwitz 판별법에 의해서 절대 안정도 구간을 계산한다. 마지막 단계에서는 앞 단계에서 구한 구간을 활용하여 유전자 알고리즘으로 최적의 PID 제어파라미터 값을 구한다. 그 결과 제안 된 방법은 안정성이 보장되며, 최적의 제어기를 설계하여 기존의 방법보다 성능 지표에서 우월함을 확인하였다. 향후 지연시간에 대한 보상방법이 연구된다면 더욱 좋은 성능지표를 얻을 것으로 판단된다.

시간지연이 있는 시스템에 있어서 제어기 설계 (Tracking Controller Design fur Systems with Delay in the Control)

  • Jin, Gang-Gyoo;Oh, Sea-June;Ha, Joo-Shik
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제14권3호
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    • pp.52-60
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    • 1990
  • 제어입력에 무시하지 못할 정도의 시간지연이 있는 시스템에 있어서의 강인한 제어기를 설계하고 실현하는 문제를 다루었다. 본 논문에서 제안하는 제어기를 설계하기 위하여 전향 방향에 적분기 하나를 추가하고 빠른 응답 특성을 주기 위하여 상태변수 $x_1$ 대신 오차신호 y-$y_r$를 궤환 하도록 하였으며 여기서 일어날 수 있는 오우버슈터를 줄이기 위하여 Integral reset scheme을 이용하였다. 제어기 실현을 위하여서는 궤환되어지는 모든 상태변수의 측정이 요구되나 실제 제어 문제에서는 경제적, 기술적인 문제로 그렇지 못하므로 측정 불가능한 상태변수는 상태관측기를 구성하여 이용하도록 하였다.

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시간 지연 연속 시간 퍼지 시스템에 대한 L-이득값 상태 궤환 제어 (L-gained State Feedback Control for Continuous Fuzzy Systems with Time-Delay)

  • 이동환;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.762-767
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    • 2008
  • 본 논문에서는 TS 퍼지 모델로 표현되는 시간 지연 비선형 시스템에 대한 $L_{\infty}$ 이득 상태 제한 퍼지 제어기를 제안한다. 이 위해 먼저 TS 퍼지 모델을 이용하여 시간 지연 비선형 시스템을 모델링한다. 다음 이 퍼지 모델을 기본으로 $L_{\infty}$ 이득을 얻기위해 퍼지 상태 궤환 제어기를 설계한다. 마지막으로 $L_{\infty}$ 이득을 얻기 위한 충분조건을 유도한다. 충분조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 공식화 한다. 마지막으로 몇 가지 예제를 통하여 제안된 제어기의 효율성을 증명한다.

파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템의 견실 $H_\infty$ 출력궤환 제어 (Robust $H_\infty$ Output Feedback Control of Descriptor Systems with Parameter Uncertainty and Time dDelay)

  • 김종해
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권3호
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    • pp.9-16
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    • 2004
  • 본 논문에서는 시변 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기 설계방법을 단 하나의 선형행렬부등식 조건을 이용하여 제시한다. 제어기가 존재할 충분조건과 제어기 설계방법을 모든 변수의 견지에서 완벽한 하나의 선형행렬부등식으로 표현하여 볼록최적화가 가능하도록 한다. 제어기의 설계과정은 제안한 하나의 충분조건으로부터 직접 구해진다. 구한 충분조건은 하나의 선형행렬부등식으로 표현되어지므로, 슈어 여수정리와 변수치환 및 특이치 분해의 기법에 의하여 궤환이득과 추정이득을 포함하는 모든 해로부터 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기를 동시에 구할 수 있다. 또한 제안한 알고리듬을 이용하여 파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 견실 Η∞ 출력제환 제어기 설계도 가능함을 보인다. 마지막으로, 제안한 알고리듬의 타당성을 수치예제를 통하여 확인한다.

파라미터 불확실성을 갖는 시간지연 비선형시스템의 지연종속 퍼지 $H_{\infty}$ 제어 (Delay dependent fuzzy $H_{\infty}$ control of delayed nonlinear systems with parameter uncertainty)

  • 이갑래;김태식;이해창
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.110-113
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    • 2004
  • A delay dependent fuzzy $H_{\infty}$ controller design method for delayed nonlinear systems with parameter uncertainty is considered. Using delay-dependent Lyapunov function the asymptotical stability and $H_{\infty}$n performance problem :are discussed. A sufficient condition for the existence of fuzzy controller is presented in terms of linear matrix inequalities(LMIs). A simulation example through radar gimbal system is given to illustrate the design procedures and performances of the prosed methods.

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