• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.805-814
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• 2013

유압식 Dipod 플랫폼은 기동차량에서 위성을 지향하는 안테나의 안정화 및 추적에 사용된다. 이러한 플랜트의 제어기 설계에는 외란제거와 추적 두 가지 성능목표 뿐만 아니라 강인성을 함께 절충해야 하는 제약조건으로 인해 1자유도 제어기에 비해 설계 유연성이 큰 2자유도 $H_{\infty}$ 제어기가 선호된다. $H_{\infty}$ 기반한 2자유도 제어기 종합방법에는 두 가지 프레임웍이 사용되는데 유압식 Dipod 플랫폼의 예를 통해서 일괄종합 방법이 더 우수한 성능을 보인 반면 분리종합 방법은 더 우수한 강인성을 보임을 확인할 수 있었다. $H_{\infty}$ 2자유도 종합방법에 따른 이러한 두 결과의 차이를 시스템 정합행렬의 구조화 특성을 통해 비교하여 보았다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.1152-1160
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• 2007

이 논문에서는 선형 유도 모터로 추진되는 자기부상 열차 시스템에서 열차의 속도에 따라서 추진 시스템으로부터 발생하는 간섭력의 부상 시스템에 대한 영향을 최소화하기 위한 적분형 sliding mode 부상제어기의 설계에 대해서 다룬다. 제어기 구조는 적분형 제어기와 sliding mode 제어기로 구성된다. 적분형 제어기는 정적 외란에 대해서 정상상태 오차가 영에 도달하는 것을 보장하고 sliding mode 제어기는 수학적 모델이 본질적으로 갖고 있는 불확실성에 대한 강건성을 보장 한다 sliding mode 제어기의 chattering 문제를 해결하기 위해서 연속 함수를 도입한다. 선형 유도모터에 의한 간섭력은 실험 데이터의 curve fitting에 의한 수학적 모델링을 통하여 수식화 한다. 컴퓨터 모의시험을 통해서 설계돈 적분형 sliding mode 제어기의 효율성을 보인다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권8호
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• pp.706-711
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• 2015

전투기는 공대지 및 공대공 전투임무를 위한 다양한 외부 무장형상으로 운용된다. 무장발사로 인한 비대칭 무장형상에서는 조종사가 롤트림 입력을 인가하여 수평비행을 유지한다. 그러나 외란이 있는 실제 비행 중에는 수평비행을 위해 정확한 롤트림 입력을 인가할 수 없다. 이러한 상태에서 자동비행시스템 인가 시에는 부정확한 롤트림 명령의 영향으로 롤자세각 오차가 발생하여 롤축 자동비행시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 롤축 자동비행시스템 명령 단에 적분기를 설계하여 롤자세각의 정상상태 오차를 제거하였다. 또한, 롤자세각 오차량을 제한하는 제한기를 비행영역에 따라 스케줄링하여 초기 과도응답을 개선하였다. 시뮬레이션 평가한 결과, 설계된 비행제어법칙은 부정확한 롤트림 상태에서 자동비행시스템을 운용 시에 롤자세각 추종 성능을 개선함을 확인할 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.71-80
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• 2002

영구자석형 선형동기전동기(PMLSM)는 고속, 고추력의 직선추진이 가능하므로 산업현장에서 위치결정장치나 물류반송시스템 및 공작기계 등의 선형 서보 시스템에 이용이 되고 있다. 본 논문에서는 PMLSM의 AC 서보화를 위해 동기 프레임상에서 제어구조가 미리 설정된 스위칭 함수에 따라 불연속적으로 변화되는 가변구조 전류제어방식 및 간접 벡터제어이론을 기본으로하여 도달시간을 제거하고, 구동시스템의 추력 이용도를 높이기 위해 파라미터 변동과 한정된 외란에 거의 영향을 받지 않으며 오버슈트가 없는 고속응답을 실현하기 위해 슬라이딩 모드제어 알고리즘을 제안하여 PMLSM의 위치제어에 적용하고자 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.89-98
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• 2017

외바퀴 로봇 제어에 있어 필수적인 균형 안정화 제어를 위해 제어 모멘트 자이로스코프(CMG)를 이용할 수 있다. 단일 짐벌 CMG는 단순한 구조를 가지면서 외란에 대해 강력한 복원 토크를 로봇에게 전달할 수 있다. 그러나 CMG는 복원 토크 외에 원치 않는 방향의 토크도 발생시킨다. 원치 않는 방향 토크는 회전 자유도가 높은 외바퀴 로봇 시스템에서 불안정성 문제를 야기한다. 본 논문에서는 원치 않는 방향 토크를 제거하기 위해 CMG 가위쌍을 이용한 외바퀴 이동 로봇 제어 시스템을 제시한다. 외바퀴 로봇 동역학식에 있어서의 모델 오차에 강인한 특성을 갖는 LQR 제어 알고리즘을 설계하였다. 3D 비선형 동역학 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 CMG 가위쌍과 LQR 제어 알고리즘을 갖는 외바퀴 로봇 제어 시스템을 검증하였다.

• 플랜트 저널
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• 제17권4호
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• pp.53-60
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• 2021

본 연구에서는 국내 진동감시시스템 제작업체인 (주)나다와 발전소 회전기기 진동데이터 취득 및 분석에 효과적인 휴대용 진동분석기를 개발하고자 하였다. 개발된 휴대용 진동분석기의 하드웨어는 측정기기의 교정을 위한 측정 불확도를 통해 얻은 측정값을 시스템에서 보정함으로써 측정오차를 최소화하였고, 고속 데이터 처리로 높은 분해능을 가진 신호처리 장치로 구성되었다. 소프트웨어 구조는 다양한 진동 플롯을 구현하여 상세한 분석프로그램을 실행하며, 회전기기 운전 중 외란으로 발생하는 노이즈 측정 및 제거에 효과적인 알고리즘을 적용하였다. 개발품은 사용자의 이동 편의성 증대 및 고속 데이터 처리로 분해능을 높임으로써 성능향상은 물론, 국산화 개발에 따른 구입비용 절감에도 크게 기여하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2968-2974
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• 2010

태양광 인버터는 계통과 태양광 시스템 사이의 공통 접속점에 고조파, 플리커, 고주파 노이즈가 없는 고품질 전력을 공급하는 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 비례-적분 (PI: Proportional Integral) 제어기는 정상상태 오차와 낮은 외란 제거 능력으로 인하여 교류 계통에서 만족할만한 성과를 얻지 못하나, 현장에서 이득 설정이 용이하므로 일반적으로 전압형 인버터 (VSI)에서 이용된다고 알려져 있다. 이 논문에서는 산업계에서 일반적으로 사용되는 비례-적분 제어기와 교류 계통의 상용주파수에서의 무한대의 이득 값을 가지며, 정상상태 에러 발생을 제거하며, 정지 좌표계에서 구현할 수 있는 비례-이득 (PR: Proportional Resonant) 제어기의 동작 원리, 설계 기법 등을 비교 분석하였다. PI와 PR 제어기의 분석 결과를 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. 두 제어기는 32-비트 고정소수점 연산을 하는 TMS320F2812 DSP 프로세서를 이용하여 구현하였고, 3kW 실험용 프로토타입 태양광 인버터를 제작하여 그 성능을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권3호
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• pp.430-437
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• 2020

본 연구에서는 다단제어(Cascade Control)를 위한 안티 와인드업(Anti-windup) 기술을 개발하였다. 다단제어는 외란을 보다 효과적으로 제어하기 위해 내부에 되먹임(Feedback) 제어루프를 추가한 제어구조이다. 단일루프제어(Single-loop Control)와는 다르게 두 개의 제어루프로 이루어져 내부의 종속제어루프(Secondary Control)가 외부의 주제어루프(Primary Control)에 영향을 미치는 특징을 가지고 있다. 산업현장에서 다단제어에 적용하는 기존의 안티 와인드업 기술은 주로 주제어기(Primary Controller)와 종속제어기(Secondary Controller)에 각각 로컬 역연산법(Back Calculation)을 적용하는 것이다. 하지만 이 방법은 종속제어기의 제어출력이 포화되었을 때 발생하는 주제어기의 적분누적(Integral-windup) 현상을 효과적으로 제거하지 못한다. 이를 해결하기 위해 기존 로컬 안티 와인드업 기술을 확대 적용한 두 가지의 다단제어용 안티 와인드업 기술을 제안한다. 첫 번째는 다단 조건부 적분법(Cascade Conditional Integration)이고 두 번째는 다단 역연산법(Cascade Back Calculation)으로 단일루프제어에 적용되어 왔던 로컬 조건부 적분법과 역연산법을 다단제어로 확대 적용하여 다단제어 시스템에서 PID제어기의 적분누적 현상을 방지하고자하였다. 개발한 다단 조건부 적분법과 다단 역연산법은 간단하고 직관적이면서도 종속제어기의 제어출력의 포화로 인해 발생한 적분누적현상을 효과적으로 방지할 수 있고 공정이나 제어기 형태에 상관없이 우수한 제어성능을 유지할 수 있었다. 향후 실제 공정 적용을 통해 신뢰성을 확보한다면 산업현장의 다단제어기 성능을 개선하는데 크게 기여를 할 수 있을 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.215-221
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• 2006

본 논문은 휴머노이드 로봇에 내재되어 있는 다양한 비선형성을 제어하기 위한 비선형 제어기를 제안에 관한 것이다. 기본적으로 휴머노이드 로봇은 기구적으로 불안정성을 내포하고 있고 기어나 모터 드라이버 등에서 다양한 비선형성을 가지고 있다. 이렇게 로봇 안에 존재하는 백래쉬(Backlash)나 포화(Saturation)와 같은 다양한 종류의 비선형성을 제어하는데 있어서 기존의 퍼지 알고리즘, 외란 관측기, 지능 학습망과 같은 제어 기법으로는 다수의 비선형성을 제어하는 데에는 한계를 지닐 수밖에 없다. 이에 본 논문에서는 스위칭 PE를 이용하여 모터 드라이버에 존재하는 포화에 의한 비선형성을 제거 하였으며 백래쉬에 의해 생기는 비선형성의 영향을 제어하기 위해 듀얼 피드백을 이용하였다. 그리고 시스템의 정확한 데이터를 얻기 위해 제어 알고리즘을 적용하기 이전에 모터 시스템에 대해 유전 알고리즘을 이용하여 시스템 식별을 수행하여 모터 시스템을 정확하게 유도하였으며, 시뮬레이션 과정을 통해 최적의 스위칭 PID 제어 이득값을 얻었다. 이렇게 얻어진 모터 식별값과 스위칭 PE제어 이득값을 시뮬레이션과 제안된 로봇인 ISHURO를 이용한 실험을 통해 이를 검증하였다.