• 제목/요약/키워드: 외란적응제어

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자동화설비의 모델 불확실성을 고려한 적응제어기 설계 (Design of Adaptive Controller for Factory Automation Facility with Unmodeled Dynamics)

  • 이형찬
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.119-127
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    • 1999
  • 본 논문에서는 비모형화특성과 유계인 외란을 고려한 선형 시불변 연속시간 계통에 대해 수정된 제어칙과 시그마수정법의 단점을 보완한 적응칙을 이용하여 강인한 직접적응제어기를 제시하고자 한다. 비모형화특성이 특이섭동(singular perturbation)형태로 존재할 때 적용 가능한 알고리즘으로서 기존의 제어칙을 변형하였을 뿐만 아니라 제어기 파라미터를 추정하기 위한 기존의 적응칙인 o-수정법을 보완하여 재구성된다. 재구성된 적응제어칙을 이용하므로써 전체 적응제어 계통의 성능이 기존의 적응제어 알고리즘을 이용했을 때보다 강인하고 시스템의 성능이 향상됨을 보인다. 제시된 알고리즘의 타당성을 보이기 위하여 n차 플랜트에 대한 폐루프내의 모든 신호들이 유계가 됨을 입증하고, 컴퓨터 모의실험 결과는 1차 플랜트에 한해 그 효용성을 보인다.

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주기적 외란 제어기 시뮬레이션 (The Simulation of Periodic Disturbance Controller)

  • 김준수;김기량;김현수;정태일;김관형;이형기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.1058-1059
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    • 2015
  • 최근 건축 구조물 설계에 있어서 외부 또는 내부로부터 발생될 수 있는 미지의 진동에 대하여 대책을 수립하여 구조물을 설계하고 있다. 뿐만 아니라 기타 제조업 분야에 있어서 정밀할 가공이 필요한 특수한 기계 가공기에 있어서 내부 또는 외부에서 발생될 수 있는 진동을 감안하여 시스템을 구성하고 있다. 이러한 구조물 및 기계시스템에 대하여 진동을 억제할 수 있는 진동 억제 알고리즘에 관해서는 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 구조물 및 기계시스템에서 발생될 수 있는 미지의 외란을 제거하기 위하여 내부모델제어(IMC)를 기반으로 수정된 적응 알고리즘을 매트랩 시뮬링크(matlab simulink)를 통하여 제어성능을 제시하고자 한다.

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BLDC 모터의 위치 제어를 위한 직접적응 퍼지가변구조제어기의 설계 (Direct Adaptive Fuzzy Variable Structure Control for the Position Control of Brushless DC Motor)

  • 배준성;최병재;이대식
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.363-366
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    • 2000
  • 본 논문에서는 브러쉬없는 직류전동기의 위치제어를 위한 직접적응 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는 반면 떨림현상의 문제점을 가지고 있다. 떨림현상의 진폭은 시스템의 불확실정보를 최악의 상태로 가정한 후 결정되므로, 기존의 가변구조제어에서는 그 크기가 너무 크다. 또한 이런 불확실한 요소들의 최대값은 찾아내기도 어렵다. 본 논문에서는 불확실한 요소의 최대값을 최적으로 추정하기 위하여 퍼지 추론 기법을 사용한다. 아울러 소속함수의 원소들을 직접적응 기법에 의하여 자동 조정할 수 있는 기법을 추가한다. 이를 통하여 우수한 제어 성능을 얻을 수 있음을 확인한다.

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비정합 불확실성을 갖는 시스템을 위한 적응 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Adaptive Sliding Mode Control Design for Mismatched Uncertain Systems)

  • 최한호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.39-43
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    • 2010
  • 본 논문에서는 불확실한 다변수 시스템을 위한 적응 슬라이딩 모드 제어기의 LMI 기반 설계방법이 제시된다. LMI를 사용하여 슬라이딩 평면의 존재조건을 구한다. 그리고 외란의 놈 경계치를 추정하고 안정성을 보장할 적응 스위칭 궤환 제어기 알고리즘을 제시한다. 마지막으로 제안된 방법의 유효성을 보이기 위해 크레인 모델을 제어하기 위한 설계 예를 제시한다.

적응 속도 관측기를 사용한 유도전동기의 센서리스 슬라이딩 모드 제어 (Sensorless Sliding Mode Control of an Induction Motor using Adaptive Speed Observer)

  • 지민석;김진수;이재용;이강웅
    • 한국항행학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.191-197
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    • 2006
  • 본 논문에서는 적응 속도 관측기를 사용한 유도전동기의 센서리스 슬라이딩 모드 제어 방법을 제안하였다. 제어 목적은 엔코더를 대신하여 적응 속도 관측기를 적용하고, 전류 제어기에 포함된 파라미터 변화와 외란으로 인한 오차를 슬라이딩 모드 전류 제어기를 사용하여 제거하는 것이다. 제어 시스템에 적용된 슬라이딩 모드 전류 제어기와 적응 속도 관측기의 안정도는 Lyapunov 안정도 판별법을 이용하여 해석하였다. 제안한 제어 시스템의 성능은 Matlab Simulink를 사용한 모의 실험으로 증명되며, 유도전동기를 사용한 실험 결과를 통하여 실현 가능성을 확인하였다.

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적응 퍼지 추론 기법을 이용한 도립 진자 시스템의 안정화 제어에 관한 연구 (Stabilization Control of the Inverted Pendulum System by Adaptive Fuzzy Inference Techniques)

  • 이준탁;김태우;최우진
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1995년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.174-179
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    • 1995
  • 본 논문데서는 부하외란이나 시스템 내부 파라미터의 변동시에 적응력이 저하되는 종래의 PI제어기와, 정상상태 잔류편차가 존재하는 퍼지 제어기의 단점을 극복하기 위한 적 응 퍼지 제어 기법을 제안하였고, 이를 도립 진자 시스템에 적용하였다. 운송차의 위치 및 진자 각도의 오차, 오차의 변화량에 따라 퍼지 추론을 행하여 PI 제어기의 가중치를 결정하 는 구조로, P제어기는 운송차 및 진자의 오차가 과도 상태에서의 영역에서 사용되어 속응성 과 고정도의 특성을 얻는다. 1제어기는 정상상태에서의 정도 향상에 이용되었다. 특히, 제안 하는 적응 퍼지 제어기는 운송차의 위치 오차에 대한 PI 동작과, 진자의 각도 오차에 대한 PI 동작을 각각 퍼지 추론에 의해 부드럽게 전환함으로서 고유 불안정의 시스템인 도립 진 자 시스템의 안정화 제어에 적용하였다.

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개선된 교차축 연동제어기를 이용한 리니어 모터의 위치제어 (Position Control of Linear Motor by Using Enhanced Cross-Coupling Algorithm)

  • 한상오;허건수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권3호
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    • pp.369-374
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    • 2010
  • 리니어 모터는 동력전달장치가 필요 없는 직접구동 방식으로 접촉 식의 비선형 효과를 크게 줄일 수 있고 구조 또한 간단하다. 그러나 리니어 모터는 동력전달장치를 제거함으로 인해 파라미터 변화와 외란 등에 둔감한 동력전달장치의 장점을 잃게 되어 모델의 불확실성이나 외란에 민감할 뿐만 아니라 마찰과 리플의 특성에 쉽게 영향을 받는다. 본 논문은 리니어 모터의 두 축을 대상으로 위치제어에 악영향을 주는 대표적인 비선형 함수인 마찰력과 리플력을 추정하여 이를 보상하며 개선된 교차 축 연동제어기를 통해 축 간의 윤곽정밀도를 향상시켰다. 기존의 연구된 제어기들은 위치추종과 윤곽추종을 위해 개별적인 제어기를 설계하였으나 제안된 제어기는 하나의 안정한 제어기로 두 축의 위치정밀도와 윤곽정밀도를 동시에 향상시켰다. 제안된 비선형 적응제어기는 모의실험을 통하여 기존의 제안된 교차 축 연동제어기와 비교검증을 함으로써 제안된 제어시스템의 성능을 검증하였다.

시변 주기외란 신호에 대한 강인 적응형 하이브리드 제어시스템 (Robust Adaptive Hybrid Control System against Time-varying Periodic Disturbance Signal)

  • 조현철;김관형
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.586-588
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    • 2011
  • Adaptive feedforward control(AFC) is largely aimed for improving control performance of dynamic systems particularly involving periodic disturbance signals in engineering fields. This paper presents a novel hybrid AFC approach for specific systems with multiple disturbances in control input and state variables. The proposed AFC mechanism is hierarchically composed of the conventional AFC and a PID typed auxiliary control law in parallel. The former is generic to decrease periodic disturbance in control actuators and the latter is additionally constructed to overcome control deterioration due to time-varying uncertainty of given systems. We carry out numerical simulation to test reliability of the hybrid AFC system and compare its control performance with a well-known conventional AFC method in terms of time and frequency domains for proving of its superiority.

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PMSM 교류 서보모터의 적응형 전류 제어기 설계 (Design of on Adaptive Current Controller for a PMSM AC Servo Motor)

  • 김경화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.73-81
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    • 2007
  • 서보 모터의 순시 토크 제어 능력의 개선을 위해 PMSM 서보 모터의 적응형 전류 제어기 설계 방법을 제안한다. 동기좌표 전류 제어기에서 비결합 제어 입력을 이용하여 새로운 제어 입력 항을 얻을 수 있으며 이를 통해 제어기의 원하는 대역폭을 선정할 수 있지만 모터의 파라미터 변화, 데드타임에 의한 인버터의 왜곡 등의 외란에 의해 제어 성능이 저하된다. 이러한 단점을 개선하기 위해 PMSM 서보 모터의 적응형 전류 제어기의 설계 방법을 제안하며 설계 방법이 초안정(hyperstability) 이론에 의해 구해진다. 제안된 제어 방식의 점근안정성을 이론적으로 증명하고 DSP TMS320C31을 이용한 시뮬레이션과 실험을 통해 입증한다.

압전 작동기/감지기를 이용한 평판의 혼합형 능동 진동제어 기술 (Hybrid Technique for Active Vibration Control of Plate using Piezoceramic Actuators/Sensors)

  • 김영식;이철;김인수
    • 소음진동
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    • 제10권6호
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    • pp.1048-1058
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    • 2000
  • 본 논문에서는 압전 세라믹 재료를 작동기 및 감지기로 이용한 사각 경계면이 고정된 얇은 사각평판의 능동 진동제어 방법을 제시한다. 실험 데이터에 기초한 다중 입출력계의 주파수영역 모델링방법을 이용하여 분포된 센서 및 구동기 특성이 포함된 구조물의 동적 특성이 규명된다. 제어기 구조로는 혼합형을 채택하고 되먹임 제어기는 LQG 제어기법에 의해 설계된다. 앞먹임 제어기는 다중 filtered-$x$ 최소자승오차법에 의해 적응되도록 한다. 진동제어에 대한 시뮬레이션 및 실험결과는 제안된 제어기법이 지속적 외란 및 과도적 외란에 효율적으로 적용될 수 있음을 보인다.

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