• Title/Summary/Keyword: 외란 억제

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A Method on Design of Robust Control System (견실 제어계의 설계법에 관한 연구)

  • 이상욱;홍순일;손의식
    • Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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    • 2000.08a
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    • pp.125-128
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    • 2000
  • 가상적인 검출잡음을 가정하고 칼만 필타(Kalman Filter)를 고려하여 근사적 최적 레귤레이터의 특성에 가깝게 함으로써 견실 안정성을 회복할 수 있는 제어 시스템의 설계에 관하여 검토한다. 본 연구에서는 관측기를 이용한 최적 레귤레이터 계에 적분기를 결합한 견실제어계의 설계법을 나타내고 견실성을 회복할 수 있는 제어기의 파라미터 설정법을 나타낸다. 제어대상의 파라미터 변동에 의해서 생기는 등가인 외란을 억제하고 과도특성이 변하지 않는 제어 시스템을 모델 매칭의 원리에 기초하여 설계한다.

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Rotational Performance Test for the Flywheel Energy Storage System (플라이휠 에너지 저장장치 회전 성능 평가)

  • Lee, Jeong-Phil;Han, Snag-Chul;Han, Young-Hee;Park, Byeong-Cheol;Jung, Se-Yong;Park, Byung-Jun;Sung, Tae-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.692_693
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    • 2009
  • 본 논문은 초전도 플라이휠 에너지 저장장치(Superconductor Flywheel Energy Storage System : SFES)의 고속회전 시험을 통하여 휠의 진동 특성을 평가 하였다. 초전도 베어링(Superconductor Magnetic Bearing : SMB)은 동작시키기 않고 플라이휠의 외부 외란이나 예측하지 못한 진동을 억제할 수 있도록 설치된 전자석 댐퍼(Electric Magnetic Damper : EMD) 만을 이용해 휠을 부양하고 고속회전 시험을 수행하였다. 이를 통하여 플라이휠의 고속 회전 운전영역에서 EMD는 충분한 진동억제 능력을 보임을 확인 하였다.

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Fuzzy Nonlinear Adaptive Control of Overhead Cranes for Anti-Sway Trajectory Tracking and High-Speed Hoisting Motion (고속 권상운동과 흔들림억제 궤적추종을 위한 천정주행 크레인의 퍼지 비선형 적응제어)

  • Park, Mun-Soo;Chwa, Dong-Kyoung;Hong, Suk-Kyo
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.17 no.5
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    • pp.582-590
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    • 2007
  • Nonlinear adaptive control of overhead cranes is investigated for anti-sway trajectory tracking with high-speed hoisting motion. The sway dynamics of two dimensional underactuated overhead cranes is heavily coupled with the trolley acceleration, hoisting rope length, and the hoisting velocity which is an obstacle in the design of decoupling control based anti-sway trajectory tracking control law To cope with this obstacle. we propose a fuzzy nonlinear adaptive anti-sway trajectory tracking control law guaranteeing the uniform ultimate boundedness of the sway dynamics even in the presence of uncertainties in such a way that it cancels the effect of the trolley acceleration and hoisting velocity on the sway dynamics. In particular. system uncertainties, including system parameter uncertainty unmodelled dynamics, and external disturbances, are compensated in an adaptive manner by utilizing fuzzy uncertainty observers. Accordingly, the ultimate bound of the tracking errors and the sway angle decrease to zero when the fuzzy approximation errors decrease to zero. Finally, numerical simulations are performed to confirm the effectiveness of the proposed scheme.

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

  • Lee, Sang-Do;Lee, Bo-Kyeong;You, Sam-Sang
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.24 no.7
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    • pp.953-959
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    • 2018
  • This paper deals with controlling surge oscillations of a mooring vessel system under large external disturbances such as wind, waves and currents. A control synthesis based on Sliding Mode Control (SMC) with a Super-Twisting Algorithm (STA) has been applied to suppress nonlinear surge oscillations of a two-point mooring system. Despite the advantages of robustness against parameter uncertainties and disturbances for SMC, chattering is the main drawback for implementing sliding mode controllers. First-order SMC shows convergence within the desired level of accuracy, in which chattering is the main obstacle related to the destructive phenomenon. Alternatively, STA completely eliminates chattering phenomenon with high accuracy even for large disturbances. SMC based on STA is an effective tool for the motion control of a nonlinear mooring system because it avoids the chattering problems of a first-order sliding mode controller. In addition, the error trajectories of controlled mooring systems implemented by means of STA form in the bounded region. Finally, the control gain effect of STA can be observed in sliding surface and position trajectory errors.

Suppression of Coupled Pitch-Roll Motions using Quasi-Sliding Mode Control (준 슬라이딩 모드 제어를 이용한 선박의 종동요 및 횡동요 억제)

  • Lee, Sang-Do;Cuong, Truong Ngoc;Xu, Xiao;You, Sam-Sang
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.27 no.2
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    • pp.211-218
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    • 2021
  • This paper addressed the problems of controlling the coupled pitch-roll motions in a marine vessel exposed to the regular waves in the longitudinal and transversal directions. Stabilization of the pitch and roll motions can be regarded as the essential task to ensure the safety of a ship's navigation. One of the important features in the pitch-roll motions is the resonance phenomena, which result in unexpected large responses in terms of pitch and roll modes in some specific conditions. Besides, owing to its inherent characteristics of coupled combination and nonlinearity of restoring terms, the vessel shows various dynamical behaviors according to the system parameters, especially in the pitch responses. Above all, it can be seen that suppression of pitch rate remains the most significant challenge to overcome for ship maneuvering safety studies. To secure the stable upright condition, a quasi-sliding mode control scheme is employed to reduce the undesirable pitch and roll responses as well as chattering elimination. The Lyapunov theory is adopted to guarantee the closed stability of the pitch-roll system. Numerical simulations demonstrate the effectiveness of the control scheme. Finally, the control goals of state convergences and chattering reduction are effectively realized through the proposed control synthesis.

State space disturbance observer based controller design for self servo writing (셀프 서보 라이팅을 위한 상태공간 외란 관측기 기반의 제어기 설계)

  • Jung, Youn-Sung;Kang, Hyun-Jae;Lee, Choong-Woo;Chung, Chung-Choo;Cho, Kyu-Nam;Suh, Sang-Min;Oh, Dong-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.10a
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    • pp.129-130
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    • 2007
  • Self servo track writing(SSTW)은 servo track writer(STW)를 이용하지 않고 hard disk drive의 내부 VCM을 이용하여 servo track을 기록하는 방식이다. SSTW는 이전 servo track을 상대적인 reference로 하여 기록하게 되므로 초기에 발생된 error와 외부의 disturbance의 영향으로 error는 급속하게 증가된다. 이것을 radial error propagation 이라 한다. 본 논문에서는 radial error propagation을 억제하기 위한 correction signal을 설계하고 servo writing 과정에서 발생하는 disturbance의 영향을 제거하기 위하여 disturbance observer(DOB)를 add-on type으로 구성하여 tracking 제어기를 설계하였다. 또한 DOB를 적용한 경우와 유사한 gain margin, phase margin과 sensitivity function을 갖는 제어기를 설계하여 그 성능을 비교하였다. 제안된 방식은 radial error propagation을 억제 하였을 뿐만 아니라 disturbance의 최소화하여 쓰여진 track의 DC track spacing과 AC track Squeeze가 개선된 것을 모의실험을 통하여 검증하였다.

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Disturbance Torque Suppression Control of Servo Motors for Missile Fin Actuators (미사일 Fin 액츄에이터용 서보모터의 외란 토크 억제 제어)

  • Kim, Chang-Hwan
    • Journal of National Security and Military Science
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    • s.1
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    • pp.311-343
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    • 2003
  • In this paper, we propose a generalized disturbance torque suppression control scheme of servo motors for missile fin actuators. Our 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 nominal plant tracks perfectly the reference position command with a desired dynamic characteristics. The feedback controller stabilizes the overall closed loop system. Furthermore, the feedback controller contains a free function that can be chosen arbitrary. The free function can be designed so as to achieve both the suppression of disturbances and the robustness to model uncertainties. In order to illuminate the superior performance of our control scheme to the conventional ones, we present some simulation results.

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A Study on the Effect of the Magnetic Flux Feedback on Open Loop Characteristics in a Magnetic Suspension System (자기부상 시스템에서 자속 궤환이 Open-Loop 특성에 미치는 영향에 대한 연구)

  • Kim, Yong-Kyu;Lee, Jun-Ho
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.181-186
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    • 2006
  • 본 논문에서는 자속 궤환을 포함하는 자기부상 시스템의 open-loop 특성에 대해서 다룬다. 훌륭한 외란 억제 특성을 포함하고 파라메타 변동에 대해서 둔감한 제어기를 설계하기 위해서 자속 궤환을 이용하는 것이 효과적일 수 있다. 적절한 센서에 의해서 측정 가능한 자속은 전류와 공극의 시간 변화에 대해서 선형적인 관계를 가지고 있으며, 자속의 궤한은 자기 부상시스템이 본질적으로 갖고 있는 전기적 엑츄에이터와 기계적 플랜트 사이의 간섭에 의해서 발생하는 비선형성을 감소시키는 역할을 한다. 모의시험 결과를 통해서 자속의 궤환이 자기부상 시스템의 부하변동에 대해서 open-loop 성능 향상에 효과적임을 보인다.

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Design of robust damping controller using flywheel energy storage system (플라이휠 에너지 저장장치를 이용한 강인한 댐핑 제어기 설계)

  • Lee, Jeong-Phil;Han, Snag-Chul;Han, Young-Hee;Hur, Dong-Ryol
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.226-227
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    • 2011
  • 본 논문에서는 전력 시스템의 저주파 진동을 효율적으로 억제하기 위하여 기존의 PSS 를 이용하는 방법 대신 FESS를 적용하는 방법을 제시하였다. FESS PID 제어기의 최적 파라미터를 선정하기 위하여 GA를 이용한 방법을 제시하였다. 최적화 파라미터 선정시 사용되는 평가함수를 2가지로 선정하여 선정된 파라미터를 이용하여 FESS PID 제어성능을 평가하였다. 다양한 동작 조건하에 몇 가지 외란이 발생한 경우 비선형 시뮬레이션을 통하여 기존의 PSS를 이용한 방법과 동특성을 비교 고찰하였다.

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Improvement on the Speed-Response of DC Motor Using Bond Graph Modeling Method (본드그래프모델링 방식을 이용한 직류전동기의 속도응답개선에 관한 연구)

  • 신위재;하홍곤
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.16 no.4
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    • pp.309-318
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    • 1991
  • In this paper, the integrator used to reduce the error between the reference signal and response, and DC motor are constructed by bond graph. Then the model following servo controller which have the high adaptation with respect to inertia, disturbance and/or load variation in the speed control system of DC motor is designed by the bond graph, and then the usefullness of this modeling method is confirmed in operating analysis and design on controller.

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