• Title/Summary/Keyword: 외란적응제어

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Robust Adaptive Fuzzy Observer Based Control for Unknown Nonlinear Systems (적응 퍼지 관측기를 이용한 비선형 시스템의 강인한 제어기 설계)

  • Ryu Tae-Yeong;Hyeon Chang-Ho;Kim Eun-Tae;Park Min-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.420-424
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    • 2006
  • 본 논문에서는 외란을 갖는 불확실한 비선형 시스템을 제어하기 위하여 $H^{\infty}$ 제어를 이용한 강인 간접 적응 퍼지 관측기를 설계하여 상태변수를 관측하고 외란관측기를 설계하여 시스템의 외란을 제거하는 강인한 제어기를 구성한다. 제안된 외란관측기는 시스템과 외란의 대역폭보다 큰 궤환 이득을 가짐으로써 기존의 역플랜트 모델 또는 퍼지 기반의 외란관측기 보다 간단한 구조를 가지고 외란과 시스템 모델링 오차의 합을 관측해 낼 수 있다. 본 논문에서는 도립진자 시스템의 모의실험을 통하여 관측기, 외란관측기와 제어기의 성능을 평가한다.

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Development of the Adaptive Algorithm for Time Delay Systems (시간지연 시스템 제어를 위한 적응제어 알고리즘 개발)

  • Lee, Soon-Young
    • Journal of IKEEE
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    • v.13 no.1
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    • pp.36-40
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    • 2009
  • In control of time delay systems, if the informations about the system model and the disturbance can be estimated exactly, the ideal response can be achieved by using Smith predictor controller. Therefore, in this paper, an adaptive algorithm is proposed to control time delay systems existing modelling errors and disturbance. An adaptive observer to estimate disturbance and system model is designed and adaptive laws adjusting the observer are proposed. The new Smith predictor controller is designed using the proposed adaptive observer. As a result, the proposed controller can eliminate the effects of the disturbance and the modelling error. The effectiveness and the improved performance of the proposed system are verified by computer simulation.

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A Novel Adaptive Controller for Periodic Disturbances Rejection (주기적 외란을 제거하기 위한 효율적인 적응제어기)

  • 나희승;박영진
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1994.04a
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    • pp.22-27
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    • 1994
  • 본 논문의 목적은 피이드백 제어시스템에서 주기적 외란(periodic disturbances),d$_{\omega}$, 이 출력센서에 감지될 경우, 이를 제거하기 위한 새로운 적응제어기(adaptive controller)를 설계하는 것이다. 2장에서는 주기적 외란을 제거하기 위한 방법으로 많이 사용되어 온 피이드백 제어기 (feedback controller)와 피이드포워드 제어기 (feedforward controller)를 설명한다. 3장에서는 적응 피이드포워드 제어기가 페루프 전달함수를 변경시키는 점에서 피이드백 제어기와 동일함을 보이고, 전달함수를 변경시키지 않아 페루프시스템의 강건성을 저하시키지 않는 효율적인 피이드포워드 제어기를 설계한다. 4장에서는 제안된 피이드포워드 제어기의 학습알고리즘을 유도한다. 5장에서는 모의 실험을 통하여 제안한 피이드포워드 제어기 및 학습 알고리즘의 효율성을 검증하기로 한다.

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High-Performance Speed Control Using Adaptive State Estimator for Electric Machine with Low-Precision Shaft Encoder (저 분해능 엔코더가 장착된 전동기의 적응 상태추정기를 이용한 고성능 속도제어)

  • 권택준;현동석
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 1998.07a
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    • pp.309-313
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    • 1998
  • 고성능 서보 전동기 시스템을 구축하기 위해서는 저속영역과 고속영역을 포함하는 넓은 속도영역에서의 정확한 속도검출을 통한 정밀한 속도제어기 필수적이며, 관성모멘트와 같은 전동기의 파라메터 변동에 대해 강인한 속도제어와 외란 억제능력도 중요한 요소로서 고려되어야 한다. 변동하는 부하의 관성모멘트을 식별하여 PI 속도제어기를 실시간으로 적응 동정하고, 플랜트 잡음과 측정잡음을 고려하는 상태 관측기인 칼만필터의 부하관성에 대한 민감성을 제거하기 위해 이를 적응 동정하여 적응 상태 추정기를 구현함으로써 우수한 속도 추정 성능을 얻었다. 또한 외란과 불확실한 모델링은 등가 외란으로 추정되어 전향적으로 보상된다. 본 논문에서는 이러한 특징을 이용하여 전동기의 고성능 속도제어를 구현하고 유도전동기를 이용한 실험을 통하여 연구결과의 유효성을 확인한다.

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Adaptive control of DC motors with periodic disturbance using signal modulation approach (Lock in Amplifier 기법을 이용한 주기적 외란을 갖는 DC 전동기의 적응제어)

  • Jeong, Sang-Chul;Cho, Hyun-Cheol;Kim, Jun-Su;An, Young-Joo;Lee, Hyung-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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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.

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Robust Output Regulator with Frequency Adaptation Algorithm for Optical Disc Drives (광디스크를 위한 주파수 적응 알고리즘과 함께하는 강인 출력 제어기)

  • Kim, Sang-Hyun;Kim, Hyung-Jong;Shim, Hyung-Bo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.48 no.4
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    • pp.17-24
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    • 2011
  • This paper presents a control scheme to cancel periodic disturbance with unknown frequency for optical disc drives. The control scheme consists of an output regulator and a frequency adaptive algorithm. Here, the frequency adaptive algorithm based on IMP plays a role in obtaining a frequency of periodic disturbance. The stability analysis of whole system and disturbance rejection performance are proven by the singular perturbation theory. The contribution of this paper are as follows. (1) There is no design constraints of the frequency range. (2) Ability for perfect disturbance rejection is preserved even with uncertain plant model.

A Study of Adaptive Load Torque Observer and Robust Precision Position Control of BLDD Motor (직접 구동용 BLDC 전동기의 정밀 Robust 위치제어 및 적응형 외란 관측기 연구)

  • 고종선;윤성구
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.4 no.2
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    • pp.138-143
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    • 1999
  • A new control method for the precision robust position control of a brushless DC(BLDC) motor for direct drive m motor(BLDDM) system using the asymptotically stable adaptive load torque observer is presented. A precision position c control is obtained for the BLDD motor system appro성mately linearized using the fieldlongrightarroworientation method. Many of t these motor systems have BLDD motor to obtain no backlashes. On the other hand, it has disadvantages such as the h high cost and more complex controller caused by the nonlinear characteristics. And the load torque disturbance is d directly affected to a motor shaft. To r밍ect this problem, stability analysis is calTied out using Lyapunov stability t theorem. Using this results, the stability is proved and load disturbance detected by the asymptotically stable adaptive observer is compensated by feedforwarding the equivalent CUlTent having the fast response.

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A Design of Robust Adaptive Servo Controller in the Presence of Bounded Parameter Perturbation (파라메터 섭동과 외란이 존재하는 강건한 적응서보 제어기의 설계)

  • 홍선학;임화영
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.18 no.7
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    • pp.1009-1017
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    • 1993
  • The Robust Adaptive Servo Controller in this paper has an error-corrected and robust structure which guarantees asymptotic regulation and tracking in the presence of bounded parameter perturbations. The adaptive mechanism tunes the controller parameters such that a quadratic performance index is minimized. Through the speed and position control of the DC servo model with computer simulations, the minimum variance controller parameters are robust with respect to finite parameter perturbation and bounded disturbance.

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Attitude Control of the Unmanned Robot System Using Disturbance Observer (외란관측기를 이용한 무인로봇시스템의 자세 제어)

  • Chang, Yu-Shin;Keh, Joong-Eup;Lee, Man-Hyung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.1864-1865
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    • 2006
  • 무인지능형로봇 시스템에 있어서 자세의 정확도를 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응된다. 이와 같은 시스템은 운용 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 잘 제거해야 요구되는 위치 정도로 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 로봇에 대한 자세 제어 분야는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어 기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학식을 알아야 하며, 구현하기 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 하는 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 둥에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 PMSM 모터모델 시뮬링크 블록을 구성하여 검증된 외란 관측기 제어 알고리즘을 검증한다. 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 모터 실험 시스템에 실제 적용함으로써 타당성을 검증하여 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

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Decentralized Robust Adaptive Controller Design (강인한 분할형 적응 제어기 설계)

  • 홍선학;임화영
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.18 no.9
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    • pp.1368-1375
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    • 1993
  • This paper deals with the decentralized robust adaptive controller design for large-scale interconnected systems. We consider an arbitrary interconnection of subsystems with unkown parameters and bounded disturbances. When the disturbance and uncertain interconnections are present, the stability of the controlled large scale system is ensured if there exists a positive definite M-matrix which is related to the bound of the interconnections. The possible bound of the interconnections is assumed to be known Pth order polynomials for the decentralized adaptive controller. A modified adaptive law is proposed guaranteeing the existence of a region of attraction from which all signals converge to a residual set Do, which contains the equilibrium.

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