• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.81-82
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• 2008

제어대상 시스템에 시간지연과 외란이 동시에 존재하는 경우, 스미스 예측기와 외란 관측기를 함께 사용하면 시간지연과 외란으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있다. 또한 유동적인 시간지연에 대비하여 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법으로 설계된 PID 제어기를 이용하면 시간지연에 대해 강인한 제어 시스템을 얻을 수 있다. 한편, 이전에 사용된 2차 시스템 모델링 기법의 적용범위가 한정되어 있어 이 방법은 적분 공정을 포함하는 시스템의 제어 문제에는 적용되지 못하였다. 본 논문에서는 적분공정을 포함하는 시스템에 적용될 수 있는 새로운 2차 시스템 모델링 기법의 PID 제어기를 통해 외란과 시간지연에 강인한 제어기 설계 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 이전의 방법과 그 성능을 비교한다.

• Journal of IKEEE
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• v.21 no.4
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• pp.424-427
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• 2017

Smith predictor can't be applied to the time delay systems that have poles near the origin or a pure integrator or a modeling error, because of occurring the steady state error for the step disturbance. In this paper, a new Smith predictor controller for these systems is designed to eliminate the effects of the disturbance. A disturbance observer to estimate a disturbance is proposed and a new controller is designed using the estimated disturbance. As a result, the new controller can eliminate the effects of the disturbance and modeling error. The simulation results for the steam superheater and the steam pressure systems verify the efficiency of the proposed controller.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.546-549
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• 2009

Dynamic model for supersonic engine is proposed to design control law. The model structure is constructed to capture the local characteristics of supersonic and subsonic flow by using conservation equations. To evaluate the stability of control law under the disturbances, the air turbulence model is incorporated with the engine model. The combined model shows analogous results compared to performance analysis model which is good coincidence with CFD results and disturbance effects.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.12a
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• pp.131-134
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• 2002

일반적인 산업현장에서 많이 사용되는 이중탱크 시스템은 동작점 근방에서 선형화하는 고전제어기법을 사용한 것으로서 큰 시간지연과 비선형성으로 인해 정확한 수학적 모델링이 어렵고 모델링을 하더라도 넓은 동작 영역에서 만족스로운 결과를 얻기 어렵다. 따라서, 비교적 모델링에 대한 의존도가 낮은 퍼지, 신경회로망, 유전알고리즘 등의 지능제어 기법들도 제안되고 있다. 그러나 이들 제어기 역시 외란이나 다양한 동작 모드들에 따른 제어기 변수들의 적응성 저하로 인해 안정화 가능 영역이 협소해 지는 것은 물론 시스템의 불안정 현상도 초래한다. 이에 반해, SMC(sliding mode controller)는 변수의 변동, 외란에 둔감한 강점을 갖고 있지만, 시스템의 상태에 따른 슬라이딩 평면 설정의 곤란성과 채터링(chattering)이 존재하는 문제점 이 있다. 따라서 본 논문에서는 이중 탱크 시스템의 정밀한 수위 제어를 위하여, GA과 FLC를 사용하여 최적 변수로 설정 할 수 있게 하고, 채터링 저감을 위해 시스템 동특성 변동과 외란 에 강인한 GA-FSMC(genetic algorithm fuzzy sliding mode controller)를 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 종래의 제어기의 제어결과와 비교함으로써 제안하는 GA-FSMC의 우수성을 입증하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07d
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• pp.2613-2615
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• 2004

본 논문에서는 광학 디스크 기기의 주기적인 외란인 편심 보상을 위해 웨이블릿 신경 회로망 기반 외란 모델로 구성된 순방향 오차 제거(feedforward error rejection) 방법을 제안한다. 신호 모델링 방법으로 사용되어진 신경 회로망 모델의 단점인 실시간 처리 능력 및 국부 최소치로의 가능성 등을 극복하며 주파수와 시간 영역에서의 우수한 신호 해석 능력을 가진 웨이블릿 변환의 장점을 가진 웨이블릿 신경 회로망을 이용하여 디스크의 외란을 모델링 한다. 웨이블릿 신경회로망은 경사 강하법 (gradient descent method)을 이용하여 학습하며, 본 논문에서 제안한 방법의 효율성을 검증하기 위해 실제 광학 디스크 기기의 외란 데이터를 이용한 컴퓨터 모의 실험을 수행한다.

• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2005.05a
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• pp.265-269
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• 2005

본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 최소 차원 부하 토크 외란 관측기를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip제어를 제안한다. 최소차원 부하 토크 외란 관측기는 회전자의 위치 정보와 토크 전류의 정보를 이용하여 부하 외란토크를 추정하고, 부하 외란 토크에 철도차량 상수를 이용하여 점착력 계수를 추정한다. 또한 부하토크외란 관측기는 구조가 간단하며, 시스템의 외란 및 각종 제어이득, 시스템의 상수 변화에 대해서도 견실한 견인력 제어 특성을 가지고 있다. 이와 같은 시스템의 모델링과 전동기 토크에 대한 회전자의 위치 정보를 이용하여 최소차원 부하 토크 외란 관측기의 상태변수인 점착력 계수를 추정하고, 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI토크 Anti-Slip제어하여, 최대 견인력 제어가 되도록 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1501-1502
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• 2008

제어대상 시스템에 시간지연과 외란이 동시에 존재하는 경우, 스미스 예측기와 외란 관측기를 함께 사용하면 시간지연과 외란으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있다. 하지만 시간지연이 유동적인 경우에는 설계된 스미스 예측기와 외란 관측기의 역할을 기대하기 어렵다. 본 논문은 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법에 기반한 PID 제어기를 이용하여 시간 지연의 유동성에 대해 스미스 예측기와 외란 관측기의 강인성을 향상시키는 방법을 제안한다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.12 no.1
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• pp.27-34
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• 2018

In this study, the generating of torque regarding the Control Moment Gyro (CMG) is proportional to the angular velocity of gimbal. This is the case because gimbal affects the attitude control of the satellite directly, and it is necessary to reduce the incidence of torque ripple of gimbal. In this paper, the cause of the torque ripple of gimbal is reviewed and mathematically modeled by assuming the friction imbalance of bearing, the magnetic field and the phase current imbalance of the motor. We are able to confidently estimate the modeling parameters of gimbal disturbance using a constant speed test, and then analyze the influence of applying feedforward control to our modeling. Additionally, the simulation results show that the torque ripple and angular velocity fluctuations are reduced when apply this modeling to the identified study parameters. Finally, we present the disturbance reduction technique using our disturbance modeling.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.36 no.3
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• pp.257-265
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• 2000

Brushless DC(BLDC) motors are widely used as AC servo motors in factory automation fields because of their quick instantaneous mobility, good energy saving efficiency and easiness of design for control system comparing with induction motors. Recently, a Two-Degree-of-Freedom(2DOF) PI control law has been adopted to some application parts to accomplish an advanced speed control of BLDC motors. The method can treat the two conflicting performances, minimum tracking errors versus reference inputs without large overshoot and rejection of some disturbances including modeling errors, independently. However, the method can not design the optimal system which is able to minimize tracking errors and energy consumption simultaneously. In this paper, a 2DOF integral type optimal servo control method is investigated to promote the speed control performances of BLDC motors considering energy consumption. In order to applicate the method to the speed servo system of the BLDC motor, the motor is modeled in the state space using the vector control and decoupling technique. To verify the validity of the suggested method, some simulations and experiments are performed.