• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1771-1772
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• 2008

전동기나 발전기와 같은 회전기기에 주로 발생하는 주기외란은 시스템 성능을 저하시키는 특성으로서 고급제어시스템 구현을 위하여 반드시 보상되어야 한다. 본 논문은 신호처리기법의 일종인 Lock In Amplifier(LIA) 알고리즘 기반 외란보상 제어기를 제안한다. 제안하는 제어규칙은 공칭제어기와 보조제어기로 구성되며 전자는 외란을 고려하지 않은 시스템 모델에 대하여 상태궤환 제어기법으로 산출되며 후자는 LIA 기법을 이용하여 외란특성을 실시간으로 추정하여 연산되어진다. 제안하는 제어시스템은 기존의 결정적 외란으로부터 발생되었던 실시간 제어오차를 월등히 개선하는 장점을 가지고 있다. 실시간 전동기 제어장치를 통해 제안하는 알고리즘의 성능의 우수성 및 타당성을 검증한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.184.1-184.1
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• 2005

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.137-144
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• 2006

본 논문에서는 시스템 파라미터의 변동이나 모델의 불확실성 및 외부 외란 등에 강인한 외란 관측기에 기초로 한 강인 제어기의 설계를 제안한다. 제어기는 두 개 루프의 구조를 갖는 모델기반 보상기와 궤환 제어기 구조로 구성되어 있다. 내부 루프 보상기는 내외부의 외란을 제거하고, 외부 루프 궤환 제어기는 주어진 사양을 만족하도록 하는 역할을 수행한다. 결과적으로, 제안한 강인 제어기를 이용함으로써 외란에 대해 시스템을 안정화 시킬 수 있으며, 제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.514-516
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• 2005

압전 구동기(Piezo actuator)는 수 나노미터 수준의 위치정밀도와 고분해능을 가지고 있으나 비선형 특성인 히스테리시스(Hysteresis)는 정상상태에서 위치 오차를 발생하는 주요 원인이 된다. 현재까지 히스테리시스를 보상하기 위해 피 프 포워드 제어 방법, Pl 제어 방법, $H_{\infty}$제어 방법 등이 연구되어 왔지만 저주파 대역의 외란(disturbance)까지 고려하여 시스 템을 주파수 영역에서 설계, 분석하는 방법에 대한 연구는 미흡하였다. 본 논문은 압전 구동기의 위치 제어를 위한 제어기의 설계와 이를 주파수 영역에서 분석하는 내용을 다룬다. 제어기의 설계는 히스테리시스를 보상하기 위해 극점 배치 방법과 외란 관측기(Disturbance observer)를 기본으로 하였으며 적분제어를 적용하여 시스템 민감도(sensitivity)를 개선하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 설계한 제어기가 히스데리시스에 대한 보상과 민감도의 개선에 효율적임을 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권11호
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• pp.100-107
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• 2003

This paper represents a disturbance compensation control for attenuating disturbance responses. In the consideration of the requirements on the model accuracy in the model based compensator designs, an experimental feed forward compensator design based on adaptive estimation by Filtered-x least mean square (FXLMS) algorithm is proposed. The convergence properties of the FXLMS algorithm are discussed and its conditions for the asymptotic convergence are derived theoretically. The effectiveness of the proposed method and the theoretical proof are verified by computer simulation.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2055-2057
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• 2002

본 논문에서는 외란 및 파라미터 변동에 강건한 시간지연 제어 알고리즘을 전기식 구동장치의 위치 제어기에 적용하여 설계한 내용을 기술하였다. 시간지연 제어기는 일정하게 경과된 시간에서의 외란 및 동특성 변동의 양을 현재의 것으로 가정하여 전체 제어 시스템의 특성이 기준모델의 특성을 따르게 하는 제어기이다. 파라미터 변동 및 외란에 대해 시간지연 제어기의 강건성을 시뮬레이션을 통해 입증하였으며 PID 제어기와도 비교하였다. 또한 포화요소에 대한 와인드업 방지보상기와 모델링되지 않는 동특성에 대한 대향필터링 보상기를 설계하여 시스템의 안정성을 향상시켰다.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.98-106
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• 2001

본 논문에서는 영구자석 동기 전동기의 정밀 속도 제어의 방법으로 외란 관측기를 이용한 외란 보상방법과 파라미터 추정에 의해 보상기의 이득을 조절하도록 함으로서, 외란이 없는 등가 지표시스템의 응답 특성을 추정하도록 제안하였다. 외란 관측기에 의한 보상방법은 잘 알려진 데드비트 외란 관측기를 이용하였으며 잡음에 약한 데드비트 관측기의 단점을 보완하기 위하여 후단필터로서 MA처리를 통하여 잡음에 대한 영향을 줄이도록 하였다. 또한 관측기의 단점을 보완하기 위하여 후단필터로서 MA처리를 통하여 잡음에 대한 영향을 줄이도록 하였다. 또한 관측기의 파라미터와 실제 시스템의 파라미터의 차이로 발생하는 외란 추정 오차를 줄이고자 실제 시스템과 파라미터 보상기로 구성된 등가 시스템이 지표 시스템이 되도록 구성하였다. 시스템에 사용된 RLS파라미터 추정기는 외란에 의하여 편향된 추정 특성을 가진다. 이러한 파라미터 추정문제에 대하여 파라미터 추정기가 높은 성능을 갖는 데드비트 외란 관측기를 포함하도록 함으로서 외란에 의한 문제를 해결하였다. 이와 같이 제안된 제어기는 외란 및 파라미터 변화를 갖는 시스템에서 강인한 고정밀 제어를 할 수 있으며, 이의 안정성과 효용성을 컴퓨터를 이용한 모의 실험과 TMS320C31이 내장된 DS1102 DSP 보드를 이용하여 실험으로써 보였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.42-49
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• 2004

본 논문은 데드비트 외란 관측기를 사용한 외부 부하 외란 보상과 파라미터 추정기에 의한 보상 이득의 조정을 나타내고 있다. 결론적으로 PMSM의 응답은 지표 시스템을 따른다. 부하 토크 보상 방법은 데드비트 관측기로 구성된다. 노이즈 영향을 감소시키기 위해 MA 처리에 의해 구현된 후단 필터를 적용하였고, RLSM 파라미터 추정기를 가진 파라미터 보상기가 주어진 실제 시스템의 이득 계산시 사용된 파라미터로 가상 동작하여 이득이 오차가 없는 것처럼 동작하게 한다. 제안된 추정기는 문제를 풀기 위해 고성능 외란 관측기와 조합하여 사용한다. 제안된 제어 시스템은 부하토크와 파라미터 변화에 대해 강인하고 정밀한 시스템이 된다. 이상의 제안된 시스템의 안정성과 유용함이 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되었다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제8권3호
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• pp.88-95
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• 1994

직류서보 위치제어 계통에서 정합조건을 만족하지 않는 외란의 영향을 제거하기 위하여 편차적분 상태궤환 가변구조제어기(IESFVSC)를 제안한다. 제안되는 제어계는 2차의 서보보상기와 상태궤환 가변구조제어기로 구성되었으며 서보보상기를 포함함으로 인하여 다양한 형태의 외란에 대한 제어계의 강인성을 증가시키는 동시에 편차방정식을 사용하지 않고도 효과적인 목표치 추적능력을 가진다. 제안된 IESFVSC를 직류전동기 위치제어계에 적용하고, 다양한 조건에서 이론적인 해석과 시뮬레이션을 수행함으로서 이 제어계가 정합조건이 만족되지 않는 계단형 및 ramp형 외란이 발생할 경우에도 매우 우수한 정상상태특성과 외란제거성능을 가짐을 입중하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.103-109
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• 2007

본 논문에서는 시스템 파라미터의 변동이나 모델의 불확실성 및 외부 외란 등에 강인한 외란 관측기에 기초로 한 강인 제어기의 설계를 제안한다. 제어기는 두 개 루프의 구조를 갖는 모델기반 보상기와 궤환 제어기 구조로 구성되어 있다. 내부 루프 보상기는 내외부의 외란을 제거하고, 외부 루프 궤환 제어기는 주어진 사양을 만족하도록 하는 역할을 수행한다. 결과적으로, 제안한 강인 제어기를 이용함으로써 외란에 대해 시스템을 안정화시킬 수 있으며, 제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.