• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.16 no.3
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• pp.503-510
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• 2021

This study intends to apply the mathematical method of fractional order differentiation to a controller that controls the response of the system. Therefore, we design integrator for the fractional index by converting it into discrete time to construct a controller. The IP controller composes an integral controller for errors and the proportional controller applies only the system output. The controller is designed by using the fractional order integrator to the integral controller of the IP controller. First, the performance of the PI controller and the IP controller is compared, and the designed controller is applied to the speed control of the motor. As a result, the motor output speed was uniformed and precise control performance could be obtained. It was confirmed that the speed error in the steady state is within 0.1 [%], and it has precise and uniform speed control performance without overshoot.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.141-142
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• 2015

본 논문에서는 동기 좌표계 비례 적분(PI) 전류 제어기의 이득 산정에 따른 계통 외란 발생 시 제어기의 응답 특성을 연구하였다. PI 전류 제어기의 이득 선정 시 플랜트의 시정수와 적분기 시정수를 같게 설정하는 극점-영점 상쇄 기법을 사용하여 전류 제어 특성을 결정할 수 있다. 그러나 극점-영점 상쇄 기법을 통해 이득이 선정된 전류 제어기는 계통에 외란 발생시 제어기 응답 특성이 느려진다. 적분기 시정수를 샘플링 주기를 이용하여 선정한다면 계통 외란에 강인한 특성을 갖게 된다. 제안된 방법은 각각 선정된 적분기 시정수를 가지고 외란에 대한 주파수 응답 특성과 데드 타임이 추가된 계통연계형 인버터 시뮬레이션 결과를 비교 분석하여 제안된 적분기 시정 수 선정 방법이 외란에 더 강인함을 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.04a
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• pp.234-235
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• 2008

본 논문은 계통연계형 태양광발전 시스템의 Power Conditioning System의 성능 테스트를 위한 태양광 시뮬레이터의 제어기 최적 설계에 관한 내용이다. 태양광 시뮬레이터 기술의 핵심은 정확한 에너지원의 모델링과 빠르고 안정적인 전력증폭기 제어기술에 있다. 종래의 제어기인 비례 적분제어기를 사용하는 과정에서 비례 적분 제어기 특유의 응답지연 특성으로 시뮬레이터의 동적 특성을 완벽하게 구현할 수 없기에, 응답속도가 빠르고 안정적인 제어기법인 $H_{\infty}$제어 이론을 적용하였다. 태양광 시뮬레이터의 제어기 성능평가를 위해서 태양광 시뮬레이터의 출력을 결정 하는 DC Power Amplifier의 성능실험을 하였다. DC Power Amplifier를 정전압에서 부하의 투입/제거시 비례-적분 제어기와 $H_{\infty}$제어기의 응답속도와 변동전압의 크기를 비교하여 제어기의 성능을 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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• 2004.05a
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• pp.486-489
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• 2004

대용량의 직류 전원을 연속적으로 얻기 위한 가장 손쉬운 방법은 상용 교류전력을 정류하여 사용하는 것이다. 이렇게 얻어진 직류 전압 원은 리플을 포함하는 문제와 허용된 법위에 있지만 전압 변동율이 존재하게 된다. DC-DC 컨버터나 인버터 제어에서 이러한 문제를 해결하기 위하여 많은 연구가 행해지고 있다. 그러나 보상제어시간이 길거나 제어나 제어 이론이 복잡하여 시스템이 복잡하게 되는 등 각각의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 아나로그 적분기의 적분시간이 적분기 입력전압의 크기에 반비례하는 원리를 이용하여 이 펄스 변조 스위칭 컨버터를 순시 추종 제어하는 방법을 제시한다. 제안된 제어방법의 주요 특징은 정주촉수로 동작한다. 보상제어시간은 스위칭 주기를 기본단위로 추종제어 한다. 제어결과는 한 주기의 평균치로 추종 제어한다. 정상상태는 물론 과도 상태에서도 정확하게 지령치에 추종하여 제어됨을 알 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2004.11a
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• pp.10-13
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• 2004

본 논문에서는 복소수 벡터 기법으로 설계된 동기 좌표계 비례 적분(PI) 전류 제어기의 새로운 안티 와인드업(anti-windup) 기법을 제안한다. 복소수 벡터로 설계된 동기 좌표계 비례 적분 전류 제어기는 시스템 파라메터(parameter) 변동에 더 강인하다고 알려져 있다. 그러나 이 제어기의 안티 와인드업에 대한 연구는 아직 잘 이루어지지 않았다. 제어기는 그 구조에 따라 알맞은 안티 와인드업이 필요하게 되고, 적절치 못한 안티 와인드업 기법은 제어 시스템의 동특성을 저하시킬 수 있다. 그래서 복소수 벡터로 설계된 동기 좌표계 비례 적분 전류 제어기에 알맞은 안티 와인드업 기법을 제안하였고, 제안된 알고리즘(algorithm)의 유효성은 실험을 통하여 검증하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.10b
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• pp.514-516
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• 2005

압전 구동기(Piezo actuator)는 수 나노미터 수준의 위치정밀도와 고분해능을 가지고 있으나 비선형 특성인 히스테리시스(Hysteresis)는 정상상태에서 위치 오차를 발생하는 주요 원인이 된다. 현재까지 히스테리시스를 보상하기 위해 피 프 포워드 제어 방법, Pl 제어 방법, $H_{\infty}$제어 방법 등이 연구되어 왔지만 저주파 대역의 외란(disturbance)까지 고려하여 시스 템을 주파수 영역에서 설계, 분석하는 방법에 대한 연구는 미흡하였다. 본 논문은 압전 구동기의 위치 제어를 위한 제어기의 설계와 이를 주파수 영역에서 분석하는 내용을 다룬다. 제어기의 설계는 히스테리시스를 보상하기 위해 극점 배치 방법과 외란 관측기(Disturbance observer)를 기본으로 하였으며 적분제어를 적용하여 시스템 민감도(sensitivity)를 개선하였다. 시뮬레이션과 실험을 통하여 설계한 제어기가 히스데리시스에 대한 보상과 민감도의 개선에 효율적임을 검증하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.1
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• pp.69-77
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• 1993

Adaptive Control is applied to regulate cutting force in turning operation under varying cutting conditions. Regulation is achieved primarily by adjusting feedrate. Such control leads to better machine utilization and increased tool life. The modeling of adaptive control system in turning operation is presented. The experimental results show that the adaptive PI controller is stable and performs more effective force control over wide range of cutting conditions as compared with the fixed gain PI controller.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.71-72
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• 2012

비례-적분(PI) 제어기 출력이 포화되었을 때, windup현상이 나타나며 이것은 큰 오버슈트 및 느린 정착 시간과 같은 성능저하를 야기시킨다. 이 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 적분 상태 예측기를 갖는 Anti-windup PI제어기를 이용한 전류제어 방법을 제안한다. PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 성능을 증명하였다. 이 방법은 PI제어기 출력이 포화되었을 경우와 그렇지 않을 경우에 따라 적분 상태가 각각 제어된다. 실험결과는 PI제어 방법과 비교하여 오버슈트 및 정착 시간과 같은 제어 성능이 개선되었음을 보여준다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.81-82
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• 2008

제어대상 시스템에 시간지연과 외란이 동시에 존재하는 경우, 스미스 예측기와 외란 관측기를 함께 사용하면 시간지연과 외란으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있다. 또한 유동적인 시간지연에 대비하여 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법으로 설계된 PID 제어기를 이용하면 시간지연에 대해 강인한 제어 시스템을 얻을 수 있다. 한편, 이전에 사용된 2차 시스템 모델링 기법의 적용범위가 한정되어 있어 이 방법은 적분 공정을 포함하는 시스템의 제어 문제에는 적용되지 못하였다. 본 논문에서는 적분공정을 포함하는 시스템에 적용될 수 있는 새로운 2차 시스템 모델링 기법의 PID 제어기를 통해 외란과 시간지연에 강인한 제어기 설계 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 이전의 방법과 그 성능을 비교한다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.17 no.12
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• pp.1152-1160
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• 2007

In this paper we deal with a design of integral sliding mode controller to reject the disturbance force acting on the suspension system in the magnetically levitated system which is propelled by the linear induction motor. The control scheme comprises an integral controller which is designed for achieving zero steady-state error under step disturbances, and a sliding mode controller which is designed for enhancing robustness under plant uncertainties. A proper continuous design signal is introduced to overcome the chattering problem. The disturbance force produced by the linear motor is formularized by using a curve fitting of the experimental raw data. Computer simulations show the effectiveness of the designed integral sliding mode controller to reject the disturbance force.