• 한국정밀공학회지
• /
• 제24권12호
• /
• pp.65-73
• /
• 2007

In this paper, the gain scheduled state feedback and disturbance feedforward control design proposed in the previous paper has been applied to a simple matching system and a turret stabilization system. In such systems, it is needed to attenuate disturbance response effectively as long as control input satisfies the given constraint on its magnitude. The scheduled control gains are derived in the framework of linear matrix inequality(LMI) optimization by means of the MatLab toolbox. Its effectiveness is verified along with the simulation results compared with the conventional optimum constant gain control and the scheduled state feedback control cases.

• 한국공작기계학회논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.72-78
• /
• 2006

The paper proposes reference model error feedback control scheme for motion control system with hard non-linear components as like saturation and dead-zone in plant input part. Additionally, the plant has the system uncertainty effected by plant model parameter deviation and disturbance. The control algorithm uses the reference model to apply additional feedback loop with the error between reference model output and actual output effected by disturbance and non-linear components. And the stability evaluation based on Popov stability and controller design method are formulated to be performed. The effectiveness of the proposed scheme is examined by simulations. The results are proven by reasonable performances following reference model responses with good disturbance rejection performance without over-tuning of controller.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
• /
• pp.915-920
• /
• 2007

A new optimal state feedback and disturbance feedforward control design in the sense of minimizing $L_{2}-gain$ from disturbance to control output is proposed for disturbance attenuation of systems with bounded control input and measurable disturbance. The controller is derived in the framework of linear matrix inequality(LMI) optimization. A gain scheduled state feedback and disturbance feedforward control design is also suggested to improve disturbance attenuation performance. The control gains are scheduled according to the proximity to the origin of the state of the plant and the magnitude of disturbance. This procedure yields a stable linear time varying control structure that allows higher gain and hence higher performance controller as the state and the disturbance move closer to the origin. The main results give sufficient conditions for the satisfaction of a parameter-dependent performance measure, without violating the bounded control input condition.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.59-65
• /
• 2007

A new optimal state feedback and disturbance feedforward control design in the sense of minimizing $L_2$-gain from disturbance to control output is proposed for disturbance attenuation of systems with bounded control input and measurable disturbance. The controller is derived in the framework of linear matrix inequality(LMI) optimization. A gain scheduled state feedback and disturbance feedforward control design is also suggested to improve disturbance attenuation performance. The control gains are scheduled according to the proximity to the origin of the state of the plant and the magnitude of disturbance. This procedure yields a stable linear time varying control structure that allows higher gain and hence higher performance controller as the state and the disturbance move closer to the origin. The main results give sufficient conditions for the satisfaction of a parameter-dependent performance measure, without violating the bounded control input condition.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.53-54
• /
• 2007

이 논문에서는 구동기 용량제한을 갖는 선형시스템에 대한 저이득 추종 제어기 설계 문제를 다룬다. 주어진 시스템에 대한 추종 기준입력은 크기와 변화율에 제한을 갖는 시간에 따라 변화하는 일반적인 입력을 고려하며 제어기 설계 과정은 추종성능을 향상시키기 위한 2단계의 시스템 등가변환으로 구성된다. 먼저 제1단계에서는 잘 알려진 SVD(Singular Value Decomposition)의 원리를 활용하여 추종출력과 관련된 상태를 효율적으로 분리한 후 추종에러를 상태방정식 내에 포함하는 제2단계의 시스템 변환을 통하여 추종성능의 향상을 꾀한다. 제안된 추종 제어기의 설계 조건은 모두 LMI 형태로 표현 가능하며 잘 알려진 수치예제를 통하여 제안된 설계 기법의 효용성을 예시한다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제42권6호
• /
• pp.566-574
• /
• 2005

Reduction of a ship's rolling is the most important performance requirement for improving the safety of the crew on board and preventing damage to cargos as well as improving the comfort of the ride. A mass driving anti-rolling system (MO-ARS) might be one candidate of several systems against the ship's rolling. As the movable range of the mass on the ship is finite, the control system must include restriction on the mass position to protect the device and the ship. This restriction usually causes windup phenomenon and control performance is deteriorated seriously. Two control algorithms, anti-windup control and saturated sliding mode control, are studied in this paper. Control performance and robustness problem are checked out by numerical simulations.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
• /
• pp.314-316
• /
• 1996

본 논문에서는 슬라이딩 모드 방식을 적용한 유도 전동기와 전류제어기와 속도 제어기틀 계하였다. 제안된 제어 시스템은 로터 저항등 파라메터 변동 및 외란등에 강인한 특성을 갖는다. 슬라이딩 모드 속도 제어기에 필요한 가속도는 고이득 관측기를 이용한 추정치를 사용하여 피이킹 현상이 발생하지 않도록 제어 입력을 포화시켰다. 전동기의 속도 제어에 강인하게 작용하는 슬라이딩 모드 제어기를 설계하고 시abf레이션을 통해 그 성능을 입증했다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제17권9호
• /
• pp.2153-2161
• /
• 1993

Self-tuning control algorithms for an input-amplitude constrained system are developed and implemented. Magnitude of control input for small motors is generally restricted to narrow bound due to actuator saturation. The gain-adjusted control algorithm and the bounded-gain control algorithm proposed in this study yield smoother control input variations within the magnitude constraints comparing with the existing Clarke's suboptimal control algorithm. In the gain-adjusted control algorithm, the feedforward gain is adjusted using maximum gain, while in the bounded-gain control algorithm, the feedforward gain is bounded using weighting factor. For the DC servo motor control, the system performances of the proposed algorithms are compared with those of the existing algorithm by computer simulation and experiment. It is shown that the input variations of the proposed algorithms are smoother as compared with the existing algorithm.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.626-626
• /
• 2013

P-N 접합에 의해 절연된 게이트를 통해 전류 통로를 제어하는 접합형 전계효과 트랜지스터(Junction Field Effect Transistors; JFETs)는, 입력 임피던스가 크고, 온도에 덜 민감하며, 제조가 간편하여 집적회로(IC) 제조가 용이하고, 동작의 해석이 단순하다는 장점을 가지고 있다. 특히 JFET는 선형적인 전류의 증폭 특성을 가지고 있으며, 잡음이작기 때문에, 감도가 우수한 음향 센서의 증폭회로, 선형성이 우수한 증폭회로, 입력 계측 증폭 회로 등에 주로 사용되고 있다. 기존에 사용되는 JFET 소자는 구조와 제조 공정에 따라서, 컷 오프 전압($V_{cut-off}$)과 드레인-소스 포화 전류($I_{DSS}$)의 변화가 심하게 발생하여, 소자의 전기적 특성 제어가 어렵고, 소자의 수율이 낮다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 TCAD 시뮬레이션을 통해 게이트 전압에 의해 채널이 형성되는 채널 층의 상하부에 각각 $Si_xGe_{1-x}$로 이루어진 상부 및 하부 확산 저지층을 삽입한 JFET 소자 형성하여, 게이트 접합부의 접합 영역 확산을 저지하고, 상기 게이트 접합부가 계면에서 날카로운 농도 구배를 갖도록 함으로써, 공정 변화에 따른 전기적 특성의 편차가 작아지는 JFET 소자 구조를 만들어 전기적 특성을 개선하였다. JFET은 채널층에 삽입된 $Si_xGe_{1-x}$ 층의 두께, Ge 함유량 및 n채널층의 두께를 변화하였을 때, off 상태의 게이트-소스 전압이 감소한 반면에 드레인-소스 포화 전류($I_{DSS}$)와 컨덕턴스(gm) 값이 증가하였다. 삽입된 $Si_xGe_{1-x}$층이 Boron이 밖으로 확산되는 현상이 감소하여 채널이 좁아지는 현상을 막아 소자의 전기적 특성을 개선함으로써 제조공정의 변화에 관계없이 컷오프 전압을 정확하고 안정되게 제어할 수 있고 이를 통해 소자의 수율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
• /
• pp.1824-1825
• /
• 2006

항공기, 차량, 유도탄 등과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위해서는 시선을 안정화하는 외부의 추적루프와 내부의 속도 루프를 포함하는 서보 구조가 필요하다. 본 논문에서는 내부의 속도 루프인 안정화 루프에 큰 입력 전압이 인가되었을 때 구동기(Actuator) 포화 현상에 의해서 공간 안정화 루프 성능이 나빠지지 않게 와인드업 방지(Anti-windup) 기능을 가진 디지털 비례적분(Proportional Integral, PI) 제어기를 설계한다. 디지털 와인드업 방지 비례적분 제어기는 일반적으로 SISO 시스템 설계를 위한 방법으로 와인드업 방지 기능을 가진 R, S, T 다항식으로 표현되는 입출력 형태의 제어기를 이용하여 설계하였다. 설계된 제어기는 모델링에 의한 시뮬레이션 결과와 실험결과를 통해 성능을 분석하였다.