• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권8호
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• pp.241-248
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• 2022

본 논문에서는 외란과 잡음이 있는 환경에서 자동차 정속주행의 개선을 위해 PID 제어기와 Kalman 필터를 적용하고 다양한 시뮬레이션을 통해 성능을 검증한다. 첫 번째로, 자동차 정속주행 시스템을 위한 수학적 모델을 소개한다. 두 번째로, 기본적인 개루프 제어 기반 정속주행 시스템에 외란으로 인한 성능 저하를 확인하고 이를 개선하기 위한 PID 제어기 기반의 피드백 제어 시스템의 성능을 검증한다. 세 번째로, 피드백 과정에서 발생할 수 있는 센서 잡음으로 인한 성능 저하를 확인하고 이를 개선하기 위해 Kalman 필터를 적용하여 성능을 검증한다. 궁극적으로, PID 제어기와 Kalman 필터를 적용하여 설계된 정속주행 시스템이 성능 기준을 모두 만족할 뿐만 아니라 외란과 잡음 제거 능력까지 있음을 확인할 수 있다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.402-410
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• 2004

To obtain a good tracking performance in an optical disk drive servo system, it is essential to attenuate periodic disturbances caused by eccentric rotation of the disk. As an effective control scheme for enhancing disturbance attenuation performance, disturbance observers (DOBs) have been successfully applied to the track-following servo system of optical disk drives. In disk drive systems, the improvement of data transfer rate has been achieved mainly by the increase of disk rotational speed, which leads to the increase of the disturbance frequency. Conventional DOBs are no longer effective in disk drive systems with a high-speed rotation mechanism because the performance of conventional DOBs is severely degraded as the disk rotational frequency increases. This paper proposes a new DOB structure for effective rejection of the disturbance in optical disk drives with a very high rotation speed. Asymptotic disturbance rejection is achieved by adopting a band-pass filter in the DOB structure, which is tuned based on the information on the disturbance frequency. In addition, performance sensitivity of the proposed DOB to changes in disk rotational frequency is analyzed. The effectiveness of the proposed DOB is verified through simulations and experiments using a DVD-ROM drive.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.52-58
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• 2005

제어이론들 중에 PID제어는 지난 수십년간 잘 활용되고 있다. PID 알고리즘은 PID 파라미터를 선택하기 위해서 사용되는 튜닝법이 필요하다. 그러나 어떤 경우에는 잘 알려진 튜닝법 대신에 제어기, 출력특성 및 외란제거 성능 등이 어떤 사양을 만족하도록 다양한 종류의 평가지표들을 사용하기도 하기도 한다. 본 논문에서는 오차신호, 시간, 제어입력 및 견실성을 사용한 성능지표의 선형조합을 사용하여 공조시스템의 PID제어를 한다. 성능지표를 최소화하는 2 자유도 PID파라미터를 사용하여 제어기, 출력특성 및 견실성을 분석한다. Simulink를 포함한 MATLAB을 이용하여 시뮬레이션을 한다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2353-2363
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• 1994

본 논문에서는 외란이 존재하는 로보트 시스템에 대하여, 축소차수관측기를 사용하여 강인한 디지털 제어기의 설계방법을 다루었다. 대부분의 로보트 매니퓰레이터 경우는 상태변수 모두를 측정할 수 없기 때문에 측정할 수 없는 상태변수들은 추정되거나 재구성되어야 한다. 또 다른 문제점들은 미분불가능한 쿨롱마찰력과 같은 비선형 성분, 중력에 의한 외란, 그리고 구동모터와 매니퓰레이터 사이에 존재하는 뒤틀림 스프링 효과이다. 제어기의 설계는 측정가능한 상태변수와 축소차수 관측기에 의하여 추정한 상태변수들을 궤환시키고 출력 쪽에 이산적분기를 첨가하여 구성하였다. 제어기의 궤환이득은 우선 최적제어이론에 의해 구하고, 만약 시스템 응답이 리미트싸이클을 가지면 혼성시스템에 대한 기술함수법을 적용해서 제어기의 이득을 재조정하여 리미트싸이클을 제거하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.122-127
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• 1998

산업 자동화의 고정밀도에 따라 직류 전통기는 강인제어가 요구되고 었다. 하지만 전동기 제어 시스템이 부하 외란의 영향을 받게되면 강인제어는 어렵게 된다. 슬라이딩 모드 제어는 강인성올 갖지만, 강인성을 갖는 슬라이딩 모드 제어에서의 불연속 제어법칙은 원하지 않는 떨림 현상이 발생한다. 이를 해결하기 위한 한 방법으 로 본 논문에서는 전동기 제어 시스템을 위한 신경망 슬라이딩 모드 제어기법올 제시하였다. 제의된 제어기는 떨립 현상 없이 부하 외란을 효과적으로 제거할 수 있었다. 제어기법의 효과는 시뮬레이션에 의해 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.66-73
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• 2002

일반적으로 가변구조제어는 외란과 변수 변화에 대해 강인한 특성을 가지지만 제어기 설계자는 이러한 값들에 대한 상한 값과 하한 값을 알아야한다. 그러나 때로는 이러한 상한 값과 하한 값을 얻는다는 것은 쉽지가 않다. 이에 반해 퍼지제어기는 외란과 변수 변화에 대한 제어기 설계에 있어서 효과적인 방법을 제공한다. 따라서 퍼지제어기와 가변구조제어기가 가지는 장점들을 결합하는 연구가 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 리칭페이저가 존재하는 기존의 슬라이딩모드제어기를 이용하는 방법 대신 리칭페이저를 제거하여 전 구간 강인한 적응 퍼지가변구조제어기를 설계하였다. 제안된 제어 알고리듬은 BLDC 전동기의 위치제어기로 사용하였으며, 그 타당성을 입증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.215-222
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• 2014

본 논문은 패러포일 투하 시스템을 설계하고 분석하는데 있다. 패러포일 시스템의 6-자유도(6-DOF) 모델을 새우고, 비선형 모델 예측 제어와 PID 제어 방법이 펄럭 편 요각을 제어하기 위해 각각 적용되었다. 펄럭 편 요각의 오버슈트 시간 및 세팅 시간의 결과를 비교하면서 PID제어 방법을 사용하는 것으로부터 펄럭 편 요각이 좀 더 안정화 되는 것을 확인하였다. 그런 다음 MATLAB에 의해 수행된 궤적 추종 효과의 시뮬레이션 결과에 의해 궤적 추종 제어기가 설계되었다. 패러포일 궤적의 측 방향 오차가 그것의 측 방향 편차 제어 방법에 의해 제거 될 수 있었다. 참고로 측 방향 편차는 현재 경로계획의 보간법에 의해 얻어졌다. 그리고 설계된 궤적을 사용하면서, 풍 외란을 추가하는 것으로부터 궤적 추종 시스템이 시뮬레이션 되었다. 시뮬레이션 결과는 풍외란이 PID로 제어되는 펄럭 편 요각 변화에 의해 제거됨으로써 설계된 궤적에 아주 만족하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권6호
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• pp.21-28
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• 2007

Mutiresolution proportional-integral-derivative(MRPID) 제어기는 웨이브렛 기반의 다해상도 응답을 이용해서 에러 신호에 포함되어 있는 잡음과 외란을 제거하는 필터 역할을 해준다. 다해상도 응답의 특징상 샘플링 주파수가 높을 경우 상대적으로 고주파성분이 남아있음으로 인해 응답속도가 떨어지는 대신에 오버슈트가 제거되고, 낮을 경우 신호 성분이 제거되므로 인해 응답속도가 향상되지만 오버슈트가 증가 되는 결과를 보였다. 본 논문에서는 proportional-integral-derivative(PID) 제어기와 MRPID 제어기의 응답을 이용한 샘플링 주파수를 설정하는 기법과, MRPID 제어기의 특성을 고려한 파라미터 설정기법을 제안한다. 모의실험을 통해서 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

• 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.