• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2355-2357
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• 2003

비선형성을 가지는 실제 플랜트의 제어기를 설계하기 위해서는 플랜트와 외부환경에 대한 충분한 정보를 필요로 한다. 그러나, 제어기 설계 시에는 실제 플랜트의 수학적 해석의 어려움, 모델링 오차와 외란 등의 원인으로 고려해야 할 복잡한 사항들이 있다. 이를 해결 하기 위한 기존 연구로는 플랜트에 대한 시스템 식별과 선형화를 통하여 공칭모델을 선정하고, 이를 제어하는 Model-based 방법과 모델이 아닌 실제 플랜트의 입출력 데이터를 토대로 제어기의 게인들을 반복 조절하는 Model-free 방법 등이 있다. 본 논문에서는 Model-free 방법 중에 하나인 반복 게인 조절 알고리즘을 기반으로 이 방법의 단점인 수렴속도지연을 보상하기 위한 목적으로 Model-based 방법 중에 하나인 외란 관측기(Disturbance Observer)를 결합한 새로운 제어 알고리즘을 제안하고, ODD(Optical Disk Drive)에서 사용되는 플 랜트에 적용한 모의 실험을 통하여 그 유용성을 보였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권11호
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• pp.1303-1310
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• 2005

Stabilization error of target aiming systems mounted on moving vehicles is an important performance because the error directly affects hit Probability. In a heavy load targetaiming system, the disturbance torque comes from mass unbalance and linear acceleration is a main source of stabilization error. This study suggests an experimental design method of disturbance feedforward compensation control to improve the stabilization performance of heavy load target aiming systems. The filtered_x least square(FxLMS) algorithm is used to estimate the compensator coefficients adaptively. The proposed control is applied to a simple experimental set-up which simulates dynamic characteristics of a real target aiming system. The feasibility of the proposedtechnique is illustrated, along with results of experiments.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.65-72
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• 2001

본 논문에서는 UPS용 인버터의 강인한 디지털제어를 위하여 인버터 출력측 LC필터의 커패시터 전압과 전류의 2중 제어루프로 구성된 새로운 제어기법을 제안한다. 제안된 전압·전류의 2중 제어루프는 전압 제어루프의 커패시터 전압을 전류 제어루프의 커패시터 전류의 위상중심으로 두고, 2중 데드비트 제어를 수행함으로써 커패시터 전류의 위상지연이 보상된 완전한 진상전류 제어가 가능하게 된다. 전류 제어루프는 디지털 제어기의 시간 지연요소를 시스템의 고유한 파라미터로 가정한 2차 데드비트 제어기로 설계하여 디지털 제어기의 고유한 연산 지연시간에 의한 성능저하를 개선한다. 또한, 외란에 의한 데드비트 제어의 영향을 제거하기 위하여 부하전류 예측기법을 전류 제어루프에 부가하여 외란을 피드포워드 보상함으로써 외란에 강인한 전류제어를 수행한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.292-293
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• 2010

본 논문에서는 센서리스로 구동하는 PMSM의 부하 토크 변동에 대한 속응성 향상 기법을 제안한다. 센서리스 구동의 대표적인 기법으로 전류 기반 모델을 이용하여 역기전력을 관측하고, 이로부터 위치/속도 정보를 검출하는 방식을 들 수 있다. 이 때, 관측기의 수렴 속도가 역기전력을 관측할 수 있을 만큼 충분히 빨라야 하며, 제어기는 관측기로부터 추출된 속도 정보를 이용하므로 전체 제어기의 대역폭은 관측기의 대역폭에 의해 제한된다. 이로 인하여 속도 제어기가 부하 토크 변동에 충분히 빨리 대응하지 못할 수 있다. 본 논문은 외란 관측기를 사용하여 부하 토크를 외란으로 간주하고 그 영향을 보상한다. 모의실험을 통하여 강인성이 향상됨을 보인다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.352-360
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• 2010

본 논문에서는 외란관측기를 이용한 자동문 제어기 설계 기법을 제안한다. 통상적으로 자동문의 제어기로 PID제어기를 주로 사용하고 있으나, 설치장소에 따라 문의 크기 및 무게가 다양하기 때문에 파라미터의 변동과 불확실한 동역학 및 외란 등을 고려한 강인한 제어기가 요구된다. 이를 위해 선형화된 자동문의 모델을 제시하고, 이를 기반으로 상태피드백 제어기와 관측기를 사용하여 LQR 제어기를 설계한다. 불확실한 요소를 보상하기 위하여 외란 관측기를 제시한다. 시뮬레이션과 실험결과는 제안한 제어기법의 타당성을 보여준다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.1-10
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• 2000

본 논문에서는 무정전전원장치(UPS)에 사용되는 3상 PWM 인버터의 정전압 제어특성 향상을 위해 개선된 형태의 데드비트 제어방식을 제안하고 이의 설계를 수행한다. 일반적으로 UPS는 전압제어 루프 안에 전류제어기를 두는 형태의 이중 제어 루프 구조를 가지며, 빠른 과도응답 제어 특성을 얻기 위해 데드비트 제어기가 많이 적용되어 왔다. 그러나 전압, 전류의 이중 제어구조를 갖는 데드비트 제어기의 경우 동일한 극배치 특성으로 인해 기존의 제어 시스템은 불안정한 측면을 갖게된다. 이러한 제어특성의 개선을 위하여 분리된 극배치를 가지는 제어기구조를 제안하며, 이는 전압제어기 출력으로 1차 지수함수 응답을 사용하는 변형된 형태의 데드비트 제어기로 구성된다. 아울러 부하 변동에 따른 부하전류의 외란성분을 전향보상하기 위하여 전차원 외란 관측기를 설계하고 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안된 시스템의 우수성을 확인한다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2000년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.93-96
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• 2000

본 논문에서는 신경망제어기의 출력을 보상하는 퍼지보상기를 갖는 신경망제어기에 관하여 제안하였다. 학습이 완료된 신경망제어기를 사용하더라도 예상치 못한 외란으로 인해 플랜트의 출력이 좋지 못한 경우가 있는데, 이것을 적절하게 조절해 주기 위해 퍼지보상기를 사용하여 원하는 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 그리고, 플랜트의 동적 특성을 계속해서 학습할 수 있도록 시간이 경과함에 따라 신경망제어기의 성능이 향상되도록 하였다. 이것을 확인하기 위해서, 2차 플랜트에 적용하여 제안한 제어기의 성능을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권9호
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• pp.1795-1805
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• 2002

A position controller which can achieve a specified dynamic performance irrespective of the different operating position of the pneumatic cylinder is proposed. The position controller developed in this paper is composed of a nonlinear compensator and a disturbance observer. The nonlinear compensator which feeds back position, velocity and acceleration is derived from the nonlinear dominating equations of the position control system to compensate for variation of dynamic characteristics of a pneumatic cylinder according to the change of the operating position. The disturbance observer including a simplified linear model is designed to reduce the effect of model discrepancy in the low frequency range which cannot be suppressed by the nonlinear compensator. The results of the experiments show that the position control performance maintains a designed performance regardless of the variations of an operating position of the pneumatic cylinder.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제10권3호
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• pp.14-20
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• 2013

In the study, a control strategy using a feedback linearization compensator and a disturbance observer was suggested and applied to the synchronization control of two hydraulic cylinders. The hydraulic system consists of a proportional directional control valve with overlap characteristic near the neutral position, a conventional hydraulic cylinder and an external load. The control performances of the system were verified through numerical simulations. From the simulations, it was ascertained that excellent control performances were obtained with the suggested control strategy.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권3호
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• pp.64-69
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• 2007

시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응되며, 이러한 시스템은 운용환경 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 제거해야 요구하는 위치 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 외란에 의한 로봇의 자세 제어는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학적 특성을 알아야 하며, 구현하기가 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하여 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 등에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 PMSM 모터 모델 시뮬링크 블록을 구성하여 외란 관측기 제어 알고리즘을 모터 실험 시스템에 적용함으로써 타당성을 검증하고 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.