• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권1호
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• pp.17-27
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• 2022

실제와 모델간의 다양한 불확실성(uncertainties)에 대한 항공기의 강건성 확보를 위해 비행제어시스템은 일정 수준 이상의 안정성 여유(stability margin) 감항기준을 만족할 수 있도록 설계되어야 한다. 미 국방 규격인 MIL-F-9490D와 감항인증 규격인 MIL-HDBK-516B에는 비행제어시스템이 만족해야 하는 이득여유(gain margin)와 위상여유(phase margin) 기준을 제시하고 있다. 그러나 항공기의 개발 단계별 설계 성숙도를 고려하지 않고 전 개발단계에서 동일한 안정성 여유 기준이 적용되면서, 궁극적으로는 항공기 운용영역이 과도하게 제한되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 조종성과 안정성 여유의 관계를 제시하고 개발 단계와 입증 방법에 따라 안정성 여유 기준을 재정립하는 방안을 제시한다. 연구의 결과는 현재 개발되고 있는 항공기뿐만 아니라 향후에 전개될 무인 비행체 개발 시에 적용하여 보다 유연하고 효과적인 방법으로 안정성 여유 기준을 입증하는데 기여하리라 판단한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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• pp.632-634
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• 2000

The robust design of controllers to ensure gain and phase margin is can be use approximation of arctan function. In this paper, We proposed a tuning algorithm PID controllers based on specified gain and phase margin by a new approximation of arctan function. This method have linear interpolation equations of two arctan interval instead of one arctan interval of arctan(x). It is shown that the frequency response of this method was to ensure specified gain and phase margin.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.266-268
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• 1986

최근에 측정할 수 있는 상태만을 피드백하여 시스템의 극점을 의도한 영역에 배치하는 상수들의 영역을 찾아내는 방법이 제시되었고, 비행체의 제어에 적용한 결과가 발표되었다. 이 방법은 근궤적법과 극점배치법의 단점을 상호 보완하며 견실성(Robustness)에 대한 판단을 용이하게 할 뿐 아니라 컴퓨터를 사용하여 쉽게 설계에 이용될 수 있는 장점이 있다. 그러나 S 평면상에 배치되는 각각의 극점쌍의 위치를 제어 상수들의 조합으로 부터 유추해내기 어렵고, 중요하지 않은 극점이 의도하는 영역밖에 있는 경우에는 적용하는데 난점이 있었다. 본 논문에서는 이 방법을 확장하여 S 평면상에 배치되는 복소극점쌍의 위치를 제어상수 평면에서 간단하게 유추할 수 있고, 이득여유 위상여유를 동시에 고려할 수 있는 제어상수 영역 그래프법을 제시하고 노드롭(Northrop) 항공사의 시험용 비행기를 대상으로 하여 종방향운동 제어기의 설계 예를 보인다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제17권1호
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• pp.31-38
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• 2011

주파수 영역에서 제어기를 설계하기 위해서는 시스템의 대역폭, 초대 주파수 응답, 저주파에서의 이득, 고주파에서의 이득 감쇄 정도를 고려한다. 또한 나이퀴스트 선도, 보우드 선도 등을 활용하여 폐루프 제어 시스템의 이득여유, 위상 여유를 확보할 수 있도록 한다. 일반적으로 저주파 영역에서는 개루프의 이득이 기준치보다 크도록 하고, 고주파수 영역에서는 기준치보다 작도록 설계를 하며, 폐루프 응답에서 대역폭이 유지되고, 공진피크점의 응답 크기는 1에 비하여 과도하게 크지 않도록 설계를 한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.49-56
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• 2002

본 논문에서는 기존의 PDFF 제어기에 비선형 보상기를 적용한 위치제어에 대하여 기술한다. 이 방법은 기존의 방법보다 주어진 사양을 쉽게 만족시킬 수 있다 제어기 설계에 있어서 위상 여유와 대역폭을 동시에 조절할 수 있는 개선된 PDFF 제어기를 제시한다. PDFF 제어기의 전향 보상항을 비선형 보상기(CDIDF 제어기)로 치환함으로서 폐루프시스템의 대역폭을 감소시키지 않으면서 원하는 위상여유를 얻는 것이다. 제시된 방법은 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인된다 시뮬레이션 및 실험결과에 따라 CDIDF 제어기를 사용한 개선된 PDFF 시스템에서는 제어기의 파라미터를 적절히 설정함으로서 전반적인 설계사양을 만족시키는 것이 확인된다.

• 수산해양기술연구
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• 제25권1호
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• pp.18-23
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• 1989

최적제어이론은 -6유에서 무한대까지의 게인여유와 60$^{\circ}$의 위상여유, 그리고 원조건(Circle Condition)에 의해 보증되는 감도감소 등과 같은 로바스트성에 대한 긍정적인 면들을 가지고 있다. 이러한 결과는 전상태 피드백 경우일 때는 타당하지만, 실현문제에 있어, 관측기나 칼만필터가 사용되어질 경우에는 위의 조건이 완전히 만족하지 않는다. 본 논문에서는 관측기를 이용하여 다변수 제어계를 설계할 경우, 입\ulcorner출력부분에서 안정여유가 회복될 수 있도록 하는 하나의 방법을 제안했다. 플랜트 입력과 출력에서 LQ가 보증하는 최소안정여유는 K=1의 경우에서도 회복될 수 있음을 보였다. 로바스트성 회복을 위해 본 논문에서는 종래의 방법(K=$\infty$의 조건)과는 달리 유한값으로 하중행렬이 주어질 수 있으므로 본 방법은 하나의 명료한 로바스트성 회복법이라 할 수 있다. F=MC(or K=BM)를 만족하는 행렬 M이 존재하지 않을 경우, 그 해는 얻어질 수 없다. 그러나 K를 유한값으로 취했을 경우, 이 방법 이외의 또 다른 방법으로서는 입력과 출력에서 로바스트성 회복을 가지게 할 수 없을 것으로 생각된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.2480-2486
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• 2012

본 논문에서는 WCDMA(Wide Code Division Multiple Access) 시스템 사양을 만족시키는 주파수 합성기 블록 중 위상잡음 및 전력소모의 최적 설계가 필요한 저전압 LC-VCO (voltage controlled oscillator)의 설계를 제안 하였다. 최적 설계를 위해 LC-tank의 손실성분을 보상하는 MOS트랜지스터의 전달컨덕턴스와 인덕턴스 평면에 여유이득 라인과 튜닝 범위 라인을 그어 설계 가능한 영역 내에서 위상잡음이 최소가 되는 파라미터 값을 구하였다. 모의실험 결과 위상잡음 특성은 1MHz옵셋에서 -113dBc/Hz였다. 최적 설계된 LC-VCO는 0.25um CMOS 공정을 이용하여 제작되었다. 칩 측정결과 LC-VCO의 위상잡음 특성은 1MHz 옵셋에서 -116dBc/Hz였다. 전력소모는 15mW였으며, Kvco는 370MHz/V였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권10B호
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• pp.1464-1469
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• 2001

본 논문에서는 디지털 하이브리드 위상고정루프(Digital Hybrid Phase-Locked Loop, DHPLL) 주파수 합성기 구조에서 고 순도 스펙트럼과 초고속 스위칭 속도를 위한 설계기술을 제안한다. D/A 변환기 출력으로 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator, VCO)를 구동하는 개 루프(open-loop) 구성 방식과 기존 위상고정루프(Phase Locked Loop, PLL)의 폐 루프(closed-loop) 구성 방식을 혼합한 하이브리드 구조의 주파수 합성기를 고려하여, 시스템 변수(개 루프 대역과 위상 여유)와 성능 파라미터(정착시간, 위상 잡음, 그리고 최대 오버슈트(Max. overshoot)의 관계를 연구하였다. 그리고 이 관계를 통해 스펙트럼 순도와 스위칭 속도를 향상시키기 위한 최적의 3가지 설계방안을 제시한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 주파수 스위칭 과정에서 발생하는 최대 오버슈트가 0.0991%이고 완전 정상상태 도달시간은 0.288msec이다. offset 주파수 10KHz에서 위상 잡음은 -128.15dBc이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.113-118
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• 2007

In this paper, a new method is proposed for robust proportional- integral - derivative (PID) control that is to ensure specified phase margin and iso - damping property using reduction model. This method is based on the second order plus dead time(SOPDT) reduction model of the high order model. Reduction model used to ensure iso-damping property in the feature frequency. Simulation results gives proof of effectiveness of proposed method.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.509-510
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• 2016

본 논문은 계통연계형 인버터의 위상추종기법인 SRF-PLL을 모델링하고, FPGA에 구현하기 위해 System Generator를 이용하여 설계하였다. SRF-PLL의 비례-적분 이득은 소신호 해석을 하여 일반화를 통해 입력전압의 크기에 관계없이 적용가능하며, 주파수 응답에서 65도 위상여유를 갖는 안정한 이득을 산정하였다. FPGA 구현을 위해 MATLAB/SIMULINK와 연동 가능한 System Generator를 이용하여 SRF-PLL을 모델링하였으며, MATLAB 기반의 시뮬레이션과 실험을 통하여 위상추종 특성을 분석하였다.