• 한국지진공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.83-90
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• 2006

건물의 능동 진동 제어에 있어서 제어기의 제어입력의 포화와 건물의 파라미터 불확실성을 동시에 고려하는 제어 방법이 필요하다. 저자들의 이전 논문에서는 제어 입력에 포화가 존재하는 불확실한 선형 시불변계에 대하여 강인 안정성과 제어 성능이 보장되는 강인 포화 제어기를 제안하였다. 본 논문에서는 능동 질량 감쇠기 (AMD)가 설치된 건물의 능동 진동 제어에 대한 제안된 강인 포화 제어기의 유용성을 실험적으로 검증한다. 실험은 유압식 AMD가 설치된 2층의 건물 모형에 대하여 수행된다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.93-102
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• 2006

대형 구조물에 작용하는 큰 외력은 능동 제어 장치의 제어입력에 포화를 종종 유발한다. 그리고 구조물이 대형화될수록 질량, 강성 등의 파라미터들에 대한 정확한 값을 알기가 어려워지므로, 수학적인 모델과 실제 구조물과의 모델링 오차는 파라미터들에 대한 불확실성으로 제어기의 설계 시에 고려되어야 한다. 그러므로 건축 및 토목 구조물에 대한 능동 진동 제어 방법을 다룰 때 제어기의 안정성을 보장하기 위하여 제어입력의 포화와 계의 파라미터 불확실성을 동시에 고려한 강인 포화 제어기의 설계가 필요하다. 여기에서는 건물의 능동 진동 제어에 연구 및 적용되어진 여러 제어기들 중에서 선형 최적 제어기 LQR, 수정된 뱅뱅 제어기, 포화 슬라이딩 모드 제어기, 강인 포화 제어기의 안정성을 살펴본다. 특히 제안된 강인 포화 제어기의 필요성을 보이기 위하여 LQR, 수정된 뱅뱅 제어기, 포화 슬라이딩 모드 제어기들이 제어입력의 포화나 파라미터 불확실성이 존재하는 경우에 불안정해지는 현상들을 보인다. 2자유도 진동계에 대한 수치 예제와 능동 질량 감쇠기(AMD)를 이용한 2층 구조물에 대한 실험을 통하여 강인 포화 제어기의 강인 안정성을 보인다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.239-245
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• 2002

본 논문에서는 입력에 제한이 있는 시간지연 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 방법을 제시한다. 포화입력을 갖는 시간지연 비선형 시스템을 시간지연과 포화입력을 갖는 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현하고 병렬분산보상(PDC)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 시간지연과 포화입력을 갖는 $H_2/H_{\infty}$ 퍼지모델에 대한 폐루프 시스템의 안정성 조건과 LQ 성능을 최소화하는 조건을 유도하고, 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 선형행렬부등식(LMI: liner matrix inequality)을 이용하여 구한다. 제어기는 선형행렬부등식의 해를 구하므로써 바로 구할 수 있으며, 설계된 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기는 $H_{\infty}$ 노옴 한계값을 만족하면서 LQ성능의 상한값을 최소화한다. 마지막으로 포화압력으로 포화압력을 가지는 시간지연 비선형 시스템에 대해 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 사례를 보인다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권5호
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• pp.22-33
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• 2000

고감속비의 관절을 갖는 고하중 조작기를 원격조작 힘반영 제어시스템의 슬레이브 조작기로 사용할 경우에는 마스터 조작기에 비하여 느린 동특성으로 인해 슬레이브 조작기의 제어입력에 포화가 빈번히 발생한다. 슬레이브 조작기가 유연성을 갖도록 설계한 경우에도 제어입력이 포화되면 위치제어루프가 끊어지기 때문에 시스템이 불안정해지고 슬레이브 조작기가 물체에 강하게 접촉하는 경우가 발생하며, 유연한 힘제어 성능을 얻는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 고하중 원격조작기에 대해 제어입력의 포화를 고려한 힘반영 유연성 제어기법을 제안한다. 제안하는 힘반영 유연성 제어기법은 제어입력의 포화를 가지는 원격조작기에 대하여 안정한 힘반영 성능과 함께 정밀한 위치제어와 유연성제어 성능을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 제안한 제어기법의 안정도를 해석하였고 실험을 통하여 성능을 검증하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.77-88
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• 2018

본 논문은 입력 포화를 가지는 불확실한 전기 구동 로봇 시스템에 대해 입자 군집 최적화(PSO)를 이용한 방사형 기저 함수 신경망(RBFNN) 기반 분산 적응 추종 제어 기법을 제안한다. 실제적으로 로봇 시스템에서는 구동기의 포화로 인해 입력 전압과 전류 신호 크기가 제한된다. 제안된 제어기는 이러한 입력 포화를 극복하며, 어떠한 로봇 링크 및 구동기의 모델 파라미터들을 요구하지 않는다. 제시된 PSO 기법에서 쓰인 적합도 함수는 추종 오차만이 아니라 전압과 전류의 크기를 포함하는 다중 목적 함수로 표현된다. PSO 기법을 이용하여 제어 이득과 방사형 기저 함수의 개수가 자동으로 조정되어 제어 시스템의 성능이 개선된다. 리아푸노프 안정도 해석에 의해 전체 제어 시스템의 안정도가 보장된다. 제안된 제어 기법의 타당성과 강인성이 시뮬레이션 결과를 통해 검증된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.102-107
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• 2021

본 논문에서는 입력 포화가 존재하는 다중 에이전트 시스템의 봉쇄제어 문제를 다룬다. 봉쇄제어의 목표는 추종 에이전트들을 리더 에이전트들에 의해 형성된 convex hull 안으로 몰아넣음으로써 군집 행동을 얻는 것이다. 본 논문에서는 일정한 속도로 움직이는 리더 에이전트들을 고려한다. 움직이는 리더들을 고려한 봉쇄 문제를 해결하기 위하여 PI기반의 분산제어 알고리즘을 제안한다. 다음으로 추종 에이전트들의 목표 위치로의 수렴성을 해석한다. 구체적으로 포화 비선형성을 고려하기 위하여 적분 형태의 리아프노프 함수를 적용한다. 그리고 Lasalle's Invariance Principle을 기반으로 임의의 상수 이득들에 대하여 오차 상태들의 점근적 수렴성을 보인다. 마지막으로 고정된 리더들과 일정한 속도로 움직이는 리더들을 고려한 시뮬레이션을 진행하여 이론적 결과를 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.109-116
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• 2023

본 논문에서는 다중 리더 에이전트와 추종 에이전트들로 구성된 2차 다중 에이전트 시스템의 봉쇄제어 문제를 연구하였다. 봉쇄제어의 목표는 추종 에이전트들을 다중 리더 에이전트들에 의해 생성되는 convex hulll을 추종하도록 하는 데에 있다. 따라서 리더 에이전트들에 의해 전체 그룹을 제어함으로써 다중 에이전트 시스템의 군집 행동을 얻을 수 있다. 본 논문에서 리더 에이전트들은 일정한 속도로 움직이고 추종 개체들은 입력 포화가 존재하는 경우를 고려하였다. 또한 추종 에이전트들은 이웃한 에이전트들과 상태 정보를 교환할 수 있고, 이웃과의 상대 상태 정보만 이용 가능하다 가정하였다. 이러한 가정하에 움직이는 리더 에이전트들을 고려한 봉쇄제어 문제를 해결하기 위해 비례-적분 기반의 분산제어 알고리즘을 제안하였다. 또한, 라살레 불변의 법칙을 기반으로 추종 에이전트들의 리더 에이전트들에 의해 생성되는 convex hull로 수렴을 보장하는 제어 이득들에 대한 조건들을 조사하였고 시스템 파라미터의 정보만으로 설계할 수 있음을 보였다. 마지막으로 모의실험을 통한 이론적 결과를 검증하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권11호
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• pp.1105-1110
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• 2008

In this paper, a saturated LQR controller considering control input's saturation for stable linear time-invariant systems with single control input is studied. Based on Lyapunov stability, two linear matrix inequality sufficient existence conditions for this controller are presented. Through numerical simulations for 2DOF vibrating system, it is confirmed that the saturated LQR controller is stable in the presence of control input's saturation and it is also shown that this controller can be applied to vibrating system practically.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.305-306
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• 2006

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.207-213
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• 2006

In our previous research, we proposed a robust saturation controller which involves both control input saturation and structured real parameter uncertainties. This controller can analytically prescribed the upper and lower bounds of parameter uncertainties, and guarantee the closed-loop robust stability of the system in the presence of actuator's saturation. And the availability and the effectiveness of the proposed robust saturation controller were verified through numerical simulations. In this paper, we verify the robust stability of this controller through experimental tests. Expecially, we show unstable cases of other controllers in comparison with this controller. Experimental tests are carried out in the laboratory using a two-story test structure with a hydraulic-type active mass damper.