• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.6 no.1
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• pp.37-47
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• 2005

This Paper proposes a practical design and implementation methodology for a disturbance rejection controller. In a 2 Degree-Of-Freedom (DOF) structure, disturbance rejection performance can be improved without a high gain in forward-loop controller which might cause unwanted side-effects in conventional controller. But, since design methodology of 2 DOF controller is originally derived from the 2 DOF theory, it is not easy to utilize fer various industrial applications. Disturbance observer is a simple, but very effective 2 DOF controller. In this paper, practical issues are discussed from basic idea of DOB to technical procedure for design and implementation. Additionally, a methods and their examples of experimental modeling are explained. The proposed method is demonstrated by two examples of linear-type motor systems.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.05a
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• pp.538-539
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• 2013

수평 자세제어에 관한 연구는 플랜트 외부에서 발생하는 미지의 진동이나 불특정 외란이 인가되었을 때 이러한 외란을 적절히 제거하여 플랜트의 안전성을 확보할 수 있는 중요한 기술이다. 특히 수평 자세제어에 대한 문제는 선박이나 항공기 등 진동이나 미지의 외란이 발생하는 비선형시스템에 대하여 플랜트의 안전성을 확보하기 위하여 다양한 제어 알고리즘을 적용하여 진동 및 외란을 제거하고 있다. 본 논문에서 활용하고자하는 수평 자세제어용 액추에이터는 전자기적 에너지를 직선운동을 하는 기계적 운동 에너지로 변환하는 장치로서 산업현장에서 많이 활용하고 있는 액추에이터이다. 이러한 리니어 액추에이터(linear actuator) 3개로 구성된 3축을 활용하여 리니어 액추에이터 상부에 놓여진 플랜트의 수평을 제어하고자 한다. 또한 플랜트의 수평 상태를 계측하기 위한 센서로는 플랜트에 인가되는 외란을 계측하기 위한 가속도 센서 및 정확한 플랜트의 자세를 계측하기 위한 자이로 센서를 활용하여 플랜트의 수평 상태를 계측하도록 하며, 3개의 리니어 액추에이터를 제어하기 위한 마이크로프로세서를 기반으로 PID 제어기를 설계하여 리니어 액추에이터를 활용한 수평제어 성능을 제시하고 한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.17 no.11
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• pp.2499-2504
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• 2013

Applications of dynamic position control are especially focused on cancellation of unknown disturbance against nonlinear dynamic plants. Control performance is technically dependent upon observation methodology of such disturbance signals. This paper presents a novel control strategy by using linear actuators based on CAN communication networks. Disturbance is measured from placing a ball on a flat plant and image processing technique is applied to observe dynamic position of a ball system. We devise a neural network based PI control system to realize robust control of the dynamic system.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.523-524
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• 2016

본 논문에서는 자기저항 (Magnetic Resistive, MR)각도 센서에서 자속 간섭 및 축 진동과 같은 외란에 의해 발생하는 각도맥동을 해결하는 방법이 연구되었다. 외란에 의한 각도 맥동은 일정한 기계각 속도 한 주기 내에서 전기각 속도가 불균일하게 측정되는 현상이다. 이를 해결하기 위해 위상동기루프 (phase locked loop, PLL)를 적용하였고, 자기저항 각도 센서의 각도 맥동을 효과적으로 제거하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.04a
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• pp.107-109
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• 2007

The recently-developed off-line learning control approaches for the rejection of periodic disturbances utilize the specific property that the learning system tends to oscillate in steady state. Unfortunately, the prior works have not clarified how closely the learning system should approach the steady state to achieve the rejection of periodic disturbances to satisfactory level. In this paper, we address this issue extensively for the class of linear systems. We also attempt to remove the effect of other aperiodic disturbances on the rejection of the periodic disturbances effectively. In fact, the proposed learning control algorithm can provide very fast convergence performance in the presence of aperiodic disturbance. The effectiveness and practicality of our work is demonstrated through mathematical, performance analysis as well as various simulation results.

• 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.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.8 no.3
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• pp.88-95
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• 1994

A scheme of IESFVSC(Integral Error State Feedback Variable Structure Controller) is proposed for a DC servo position control system with the disturbances which do not satisfy the matching condition. The proposed control system is composed of servo compensator and state feedback VSC. The servo compensator enhances the robustness of the control system against various types of disturbance, and makes effective tracking possible without using error dynamics. The IESFVSC is applied to the practical design of a robust DC servo control system and the control performances are verified through theoretical analyses and simulations.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07d
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• pp.1864-1865
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• 2006

무인지능형로봇 시스템에 있어서 자세의 정확도를 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응된다. 이와 같은 시스템은 운용 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 잘 제거해야 요구되는 위치 정도로 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 로봇에 대한 자세 제어 분야는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어 기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학식을 알아야 하며, 구현하기 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하는 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 둥에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 PMSM 모터모델 시뮬링크 블록을 구성하여 검증된 외란 관측기 제어 알고리즘을 검증한다. 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 모터 실험 시스템에 실제 적용함으로써 타당성을 검증하여 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.11 no.10
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• pp.955-962
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• 2016

In this paper, we propose a design method for speed controller, current control of a Brushless Direct Current(: BLDC) motor using disturbance rejection techniques. Disturbance assumes a back electromotive force occurring in the electrical system and the variation of the load acting on the rotary shaft from the outside of the motor. And it assumed to be constant during the time interval and the Luenberger's observer design. So that the error of the observer about the system status can converge to zero show how to set the appropriate gain. Further, to stabilize the whole system, and proposes a method for setting the appropriate PI gain control to improve the tracking performance. By applying the proposed controller to 120W BLDC motors were tested for the ability to follow the velocity and current reference. Since the simulation results of the steady state error is within 0.1%, we were able to show the usefulness of the tracking performance of the proposed controller.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.7 no.3
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• pp.325-331
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• 2006

This paper suggests the design methodology of a robust controller based on disturbance rejection controller using DSP. In this paper, we discuss process to put the disturbance rejection controller into practice, and examine the performance of disturbance rejection controller by implementing it on DSP based hardware to evaluate usefulness of controller. As a result, the proposed robust controller can not only stabilize system against disturbance ,but it improve controlling performance. And also, it shows convenient to put into practical use of industrial sites due to its easy implementation on the hardware.