• 제목/요약/키워드: 외란제거

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슈퍼트위스팅 슬라이딩모드를 이용한 선박계류시스템의 동적제어 (Sliding Mode Control with Super-Twisting Algorithm for Surge Oscillation of Mooring Vessel System)

  • 이상도;이보경;유삼상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.953-959
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    • 2018
  • 본 논문에서는 바람, 파도, 조류 등의 큰 외란조건에서 선박계류시스템의 계류안정성 확보를 위한 동적제어기 설계를 연구하였다. 선박계류시스템의 비선형 동요를 억제하기 위해 슈퍼트위스팅 알고리즘(STA)을 포함한 슬라이딩 모드 제어(SMC) 기법이 적용되었다. 외란이나 파라미터의 불확실성에 대한 강인성의 장점에도 불구하고, 채터링은 슬라이딩 모드 제어기를 적용하는데 주요 단점이 되고 있다. 1차계 SMC는 정확히 제어 목표치에 수렴 하도록 정밀한 제어는 가능하나, 채터링과 같은 파괴적인 현상과 연계되어 적용에 주요한 장애가 된다. 대신에, STA는 큰 외란에도 불구하고 비교적 높은 정확도를 보이며 채터링 현상을 완전히 제거한다. 1차계 슬라이딩 모드 제어기의 채터링 문제를 피할 수 있는 STA기반의 SMC는 비선형 계류시스템의 동적제어를 위한 아주 효과적인 수단으로 판단된다. 아울러, STA로 제어된 선박계류시스템의 위치오차 궤적은 경계 구역 내에서 형성된다. 끝으로, 슬라이딩 표면과 위치궤적의 오차결과를 통해 STA의 이득제어 효과도 관측할 수 있다.

두 개의 루프를 갖는 일반화된 모델 기반의 외란 제거 제어기 설계 (Design of Generalized Model-based Disturbance Rejection Controller with Two Loops)

  • 최현택;김봉근;엄광식
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.385-394
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    • 2004
  • This paper proposes the generalized structure of a model-based disturbance rejection controller called a Robust Internal-loop Compensator (RIC). The framework consists of the RIC in the internal-loop to eliminate disturbances and a feedback controller in the external-loop to achieve nominal control performance. As the main contribution of this paper, we redefine the design problem of the RIC as a regulation control problem, then show that this new definition with the RIC structure provides more design flexibility and less implementation constraints. This is verified through a comparative structural analysis with Disturbance Observer (DOB) and Adaptive Robust Control (ARC). Two design examples of the RIC are given, along with practical issues that should be considered in the design procedure. The proposed framework is demonstrated by simulations of a rotary-type motor and experiments with a linear-type motor system.

학습기법을 이용한 로봇의 모션패턴 생성 연구 (Use of learning method to generate of motion pattern for robot)

  • 김동원
    • Journal of Platform Technology
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    • 제6권3호
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    • pp.23-30
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    • 2018
  • 동작 패턴 생성이란 로봇이 어떤 동작을 안정하게 수행하기 위해 미리 안정적인 동작 궤적을 계산해 내는 것을 말하며 자세 제어는 미리 생성된 동작 패턴을 이용하여 동작을 수행하는 도중 발생하는 외란을 제거하여 로봇의 자세를 안정 하게 만들어주는 것을 말한다. 본 논문에서는 수치적 방법이나 로봇의 상체 구조를 간략화하여 근사적으로 생성하는 기존의 보행 패턴 방법과는 다르게 범용적으로 사용 가능한 뉴럴네트워크 학습기법을 이용한 로봇의 동작패턴 생성방법에 대하여 연구한다.

신경망을 이용한 자계기반 자율주행 시스템의 조향 제어기 설계 (Design of Steering Controller for Autonomous Vehicle System on Magnetic Based Using Neural Network)

  • 임대영;정영윤;유영재
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.185-188
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    • 2005
  • 본 논문에서 신경망을 이용한 자계기반 자율주행 시스템의 조향 제어기 설계를 제안한다. 자율주행시스템에서 가장 중요한 핵심요소는 자계토로상의 센서의 현재위치를 파악하고 주행하는 것이다. 먼저 자계도로상의 현재위치를 파악하기 위한 방법으로, 첫 번째 자기쌍극자 모델식이 센서에서 측정된 자계와 일치함을 보였다. 두 번째 Peak Mapping법을 이용하여 외란으로 작용하는 지자계 성분을 제거할 수 있음을 입증하였다. 세 번째로 신경망을 이용하여 높이성분($B_{z}$)가 변하더라도 정확한 거리가 계측됨을 확인하였다. 따라서 신경망을 이용하면 소량의 메모리를 사용할 수 있으므로 실제 시스템에서 경제적인 효과를 볼 수 있고, 정확한 거리를 계측하므로 경로를 이탈하지 않고 자율주행이 가능한 시스템을 설계하였다.

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DIDF 방법을 이용한 주기성 외란의 제거 (Periodic Disturbance Cancellation by using Dual-Input Describing Function (DIDF) Method)

  • 최연욱;이형기
    • 전기학회논문지
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    • 제59권1호
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    • pp.168-175
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    • 2010
  • The issue of rejecting periodic disturbances arises in various applications dealing with rotating machinery. A new method using DIDF (Dual-Input Describing Function) is presented for the rejection of periodic disturbances with uncertain frequency. This can be added to an existing feedback control system without altering the closed-loop system stability. The objective is to design a nonlinear compensator to secure specified oscillation amplitude and frequency which are the same as disturbances. We suggest two procedures to determine coefficients for DIDF's synthesis. The structure of the proposed DIDF is so simple that we can easily synthesize. A number of computer simulations were carried out to demonstrate the salient feature of the proposed DIDF compared to the conventional ones(that is, adaptive algorithms).

DSP Controller를 적용한 연료전지 시스템의 유량 제어 (Flow Control for Fuel Cell System with DSP Controller)

  • 신범수;최동민;한세영;이호준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.184-187
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    • 2007
  • 본 논문은 DSP Controller를 적용한 연료전지시스템의 유량제어에 관한 논문이다. 그리고 이 연구에서 사용된 시스템은 1kW급 계통연계 연료전지 시스템이다. 이 연료전지 시스템이 안정적으로 전원을 공급할 수 있도록 시스템에서 요구하는 공기 유량을 정확히 공급하도록 제어하는 것이 본 연구의 목적이다. 이 목적을 이루기 위해 공기 공급 장치에 PID 제어기를 설계하여 적용하였다. PID 제어기의 Gain값은 지글러 니콜스 Tuning 방식으로 정하였다. 이 제어기를 적용하여 실험한 결과, 적용 전 상태와 비교하면 맥동이 30% 저감하였고, 정상상태 오차가 제거되어 온도 변화와 같은 외란과 상관없이 정확한 요구 공기 유량을 공급함을 확인할 수 있었다. 그리고 부하가 변동함에 따라 해당 요구 공기 유량이 바뀔 때 1초 내에 그 요구 공기 유량을 추종하여 스택이 안정적으로 운전될 수 있도록 하였다.

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주기적 외란을 수반하는 시스템의 적응 신경망 회로 기법에 의한 오차 제거 (Error elimination for systems with periodic disturbances using adaptive neural-network technique)

  • 김한중;박종구
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권8호
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    • pp.898-906
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    • 1999
  • A control structure is introduced for the purpose of rejecting periodic (or repetitive) disturbances on a tracking system. The objective of the proposed structure is to drive the output of the system to the reference input that will result in perfect following without any changing the inner configuration of the system. The structure includes an adaptation block which learns the dynamics of the periodic disturbance and forces the interferences, caused by disturbances, on the output of the system to be reduced. Since the control structure acquires the dynamics of the disturbance by on-line adaptation, it is possible to generate control signals that reject any slowly varying time-periodic disturbance provided that its amplitude is bounded. The artificial neural network is adopted as the adaptation block. The adaptation is done at an on-line process. For this , the real-time recurrent learning (RTRL) algoritnm is applied to the training of the artificial neural network.

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전차포 표적지향 시스템의 안정화ㆍ구동성능 향상연구 (Performance Improvement of the Tank Gun-Pointing System Stabilized Drive)

  • 이대옥;김학성;안태영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.65-81
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    • 1998
  • Objective technology development has been carried out aiming performance improvement of the stabilized gun-pointing system for Type-4 tank. The full nonlinear simulation programs with gun bending modes and nonlinearities were developed to estimate, analyze and design the driving and stabilization system, and validated through the comparisons between simulations and test results of the existing Type-1 tank. The prototype is designed, fabricated, tested and evaluated on the test range as well as in the laboratory and followed by development and operational tests. The performance test results on stationary and on-the-move conditions are turned out to be superior to those of the advanced tanks developed in foreign countries.

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RCGA를 이용한 외란제거용 PID 제어기의 동조규칙 (Tuning Rules of the PID Controller Using RCGAs)

  • 김민정;이윤형;우은경;진강규
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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    • pp.87-88
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    • 2006
  • In this paper, tuning rules of the PID controller for load disturbance rejection are proposed incorporating with real-coded genetic algorithms(RCGAs). The optimal parameters sets of the PID controller are obtained based on a first-order plus time delay model and a RCGA. As for assessing the performance of the controller, criteria(ISE, IAE and ITAE) are adopted. Then tuning formulae are derived using the tuned parameters sets, potential tuning rule models and another RCGA. A simulation work is carried out to verify the effectiveness of the proposed rules.

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절삭 가공시 발생하는 주기적 외란의 제거 (Periodic Disturbance Cancelling without Phase Delay in Cutting Process)

  • 임혁;최종호;최병갑
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권7호
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    • pp.800-807
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    • 1999
  • A Periodic disturbance canceller is proposed to compensate for the periodic disturbance due to cutting process in a CNC machining center. The periodic disturbance canceller estimates the Periodic disturbance without phase delay. This is achieved by using linear phase low-pass filter and frequency response reciprocal filter of plant at the frequency of the periodic disturbance. This method is implemented in the position control system of the CNC machining center with general disturbance compensators in order to compensate for both the frictional force and the periodic disturbance. The experimental results are described to show its effectiveness.

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