• Title/Summary/Keyword: 외란 억제

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Frequency Estimation and Suppression of Sinusoidal Disturbance for Linear Time Invariant Systems (선형 시불변시스템을 위한 정현파 외란의 주파수 추정과 억제)

  • Kim, Hyungjong;Lee, Seung-Joon;Nam, Kyung-Tae;Kim, Jeongchang
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.507-508
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    • 2015
  • 본 논문에서는 알 수 없는 주파수의 정현파외란(sinusoidal disturbance)을 가지는 선형시불변(linear time-invariant) 시스템에 대해 그 외란의 주파수 추정과 억제를 목표로 하는 알고리즘을 설계한다. 제시된 알고리즘은 주파수 추정을 위한 적응관측기(adaptive observer)와 외란 제거를 위한 출력조정기(output regulator)로 구성된다. 기존에 연구에 비하여 모델불확실성에 대한 강인성은 유지하면서 제어기의 초기값(initial value) 설정에 의존하지 않는 안정도 및 성능을 가진다. 제안된 알고리즘은 외란의 주파수를 완벽하게 추정하며, 그 정보를 바탕으로 외란 제거 성능을 보장할 수 있다. 또한, 실제 광디스크 시스템(optical disc drive systems)에 대한 시뮬레이션을 통하여 그 효과를 보여준다.

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Robust Disturbance Suppression Control for AC Servo Motors (AC 서보모터에 대한 견실한 외란억제 제어)

  • Kim, Chang-Hwan
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.7 no.4
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    • pp.839-848
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    • 2012
  • In this paper, we propose a robust control scheme of AC servo motors to suppress disturbance torques effectively. The proposed controller consists of both a model based feed-forward controller and a stabilizing feedback controller. The feed-forward controller is designed such that the output of the nominal plant tracks perfectly the reference velocity command with desired dynamic characteristics. The feedback controller stabilizes the overall closed loop system. Furthermore, the feedback controller contains a free function that can be chosen arbitrarily. The free function can be designed so as to achieve both suppression of disturbances and robustness to model uncertainties. In order to illuminate the superior performance of the proposed control scheme to the conventional ones, we present some simulation results.

A Study on the Rejection of Dynamic Disturbance Forces in a Magnetically Suspended System Using Flux Feedback (자기력 부상 시스템에서 자속궤한을 이용한 동적 외란력의 제거에 관한 연구)

  • Kim, Jong-Ki;Lee, Key-Seo;Lee, Jun-Ho
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.16 no.3 s.108
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    • pp.283-290
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    • 2006
  • This study is concerned with static and sinusoidal disturbance rejection for a single periodic input disturbance with known period. In the area of active elimination of a disturbance force, the control input should have two different kinds of gains: one is to deliver a stable control and the other is a force component to cancel the external disturbance force. In this paper we employ a simple state feedback control law to make the balance beam stable and employ a linear observer to estimate the states which represent the external disturbance force components. Simulation results verify our proposed control method to reject a static and sinusoidal disturbance force.

Analysis of a Time-constant Effect in the Q-filter for Designing a Disturbance Observer: Balancing Control of a Single-wheel Robot (외란관측기 설계를 위한 Q필터 시정수 영향 분석 : 외바퀴 로봇의 균형 제어 응용)

  • Lee, Sangdeok;Jung, Seul
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.53 no.11
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    • pp.123-129
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    • 2016
  • Disturbance Observer(DOB) based control is considered for the purpose of the balancing performance enhancement in a single-wheel robot. Design of DOB can be folded into two parts, the inverse model of the plant and the Q-filter. The inverse model is derived from the inverted stick model and a Q-filter is designed to stabilize the inverse model. In this paper, a Q31 filter is designed and its effect is evaluated by experimental studies. The time constant provides a complimentary characteristic between the disturbance suppression and the sensor noise immunity. Therefore, suitable selection of the time-constant must be considered. Comparative experiments are conducted to investigate the control performances when three different Q filters are respectively applied in the DOB. Through the analysis of the experimental results, a time constant is designed to have a proper value in the design of DOB for balancing control of a single-wheel robot.

Robust Current Control of BLDC motor (BLDC 모터의 강인한 전류 제어)

  • Kim, Do-Kyung;Oh, Seung-Mo;Ahn, Ho-Kyun;Park, Seung-Kyu
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1854-1855
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    • 2011
  • BLDC 전동기의 제어는 홀소자의 정보를 이용하여 적절한 상전류 전환을 통해서 쉽게 회전시킬 수가 있다. BLDC 전동기는 직류 전동기와 비슷하게 인가된 전압에 따라 간단하게 속도를 제어가 가능하고 BLDC 전동기의 토크를 제어를 위해 내부에 전류 제어기를 갖는다. 하지만 불확실성과 외란의 영향으로 제어 시 어려움을 겪는다. 따라서 본 논문에서는 외란의 영향을 억제하는 방법으로 강인 제어 기법을 제안하여 불확실성과 외란의 영향을 억제하는 강인한 전류제어의 방법을 제시하며, 시뮬레이션을 통해 강인제어의 방법을 증명한다.

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Design of control system with two degrees of freedom based on the disturbance observer (외란관측기 기반한 2 자유도 제어계의 설계)

  • Ha, Hong-Gon
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.11 no.1
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    • pp.74-79
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    • 2010
  • Many control techniques have been purposed in order to improve the control performances of the control system. The freedom on control in the control system is decided by the number of the closed-loop transfer function which can adjust independently. The design method of the controller with two degrees of freedom(TDOF) is used extensively for following the desired value and rejecting the disturbance. In this paper, the control system with the disturbance observer(DOB) for rejecting the disturbance is transformed by the control system with TDOF and the rejection of a transient response is easy at the starting time and load variation. The design method of the DOB is proposed in the frequency-domain and the control system with TDOF is constructed by using the DOB which is designed with this method. Through the simulation results, the usefulness of the proposed algorithm is proved.

A Study on the Intelligent Tuning of 2-Degree of Freedom PID Control System (2자유도 PID 제어시스템의 지능형 튜닝에 대한 연구)

  • Park, Sung-Jin;Kang, Man-Won;Lee, Kyu-Young;Lee, Hwan;So, Sang-Kyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2000.05a
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    • pp.138-141
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    • 2000
  • 공정제어시스템을 위한 제어기로써 현재까지는 PID 제어기가 보편화되어 적용되어 왔으나 비선형 시스템이나 복잡한 시스템 제어를 위해서는 목표치 추종특성이 우수하며 환경이나 공정 파라미터변화에 둔감하여 외란에 대한 영향이 적은 제어기가 요구된다. PID 제어기로는 이러한 목적을 달성하는 데에 한계가 있기 때문에 이를 해결하기 위한 연구들이 활발히 수행되어 목표치 추종성능과 외란 억제를 동시에 만족토록 하는 다양한 2자유도 PID 제어시스템들이 제안되었고, 본 연구에서는 먼저 현재까지 제안된 2자유도 PID 제어시스템들 중 제어성능이 가장 우수한 것으로 나타난 목표치 필터형 2자유도 PID 제어시스템(Target Value Filter Type 2-DOF PID Control System: 이하 TVF-2DOF) [2]보다 우수한 2자유도PID 제어시스템을 제안하고, 이를 바탕으로 2자유도 선행필터(Pre-Filter)부분에 지능제어기법의 하나인 퍼지로직을 적용함으로써 PID 제어기의 장점과 퍼지로직의 장점을 동시에 활용하는 지능형 튜닝(Tuning)기법에 관한 연구를 수행하였고, 지능형 시스템이 2자유도 PID 제어시스템들보다 목표치 추종 성능 및 외란억제효과가 우수하다는 사실을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 입증하였다. 시스템으로는 유량 제어 밸브가 사용되었다.

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Speed Control for BLDC Motors Using a Two-Degree-of-Freedom Optimal Control Technique (2자유도 적분형 최적제어법을 이용한 BLDC 모터의 속도제어)

  • 권혁진;정석권
    • 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.

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Design of Auto Tuning Fuzzy Controller for Vibration Suppression (진동억제를 위한 자동추정 퍼지제어기 설계)

  • Park, Jae-Hyung;Kim, Sung-Dae
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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    • v.39 no.2
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    • pp.118-123
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    • 2002
  • A torque transmission system, which is composed of serveral gears and couplings, is flexible. Therefore, the torsion vibration occurs when the motor speed abruptly changes. Consequently, for accuracy characteristic response of motor, we must suppressed vibration. Therefore, vibration suppression is very important motor control. In order to suppress the vibration, various control method have been proposed. Specially, one method of vibration suppression is used disturbance observer and filter. The disturbance observer is used to suppress the vibration in this method. By feedback of the estimated torsion torque, the vibration can be suppressed. The coefficient diagram method is used to design the filter and proportional controller. But using coefficient diagram method, not adapted controller parameter in disturbance. In order to solve this problem. we used fuzzy controller for auto tuning controller parameter $K_P$. We proved of this approach is confirmed by simulation. 

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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