• Title/Summary/Keyword: 제어 안정성

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Control Performance Improvement Using Overshoot Detecting Logic and Feedforward Disturbance Observer (오버슈트 탐지 로직 및 피드포워드 외란관측기를 활용한 제어 성능 개선 연구)

  • Lee, Hanbit;Lim, Seunghan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.48 no.6
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    • pp.431-441
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    • 2020
  • In this paper, we propose a new method using a feedforward disturbance observer that guarantees stability and robustness about the effects of external disturbance and model uncertainty. The method is consist of a disturbance observer, a feedforward controller, and an overshoot detecting logic. It has an advantage of reducing the excessive overshoot by external disturbance and model uncertainty. Also, it is easy to adjust the control gain due to a simple structure. In order to verify the effectiveness of a new method, simulation results are given for longitudinal model of F-16 aircraft. By reflecting a various of model uncertainties, the stability and the robustness are guaranteed. Finally, the stability and the robustness of the proposed method are verified using root locus plot and bode plot.

Robust Wireless Sensor and Actuator Network for Critical Control System (크리티컬한 제어 시스템용 고강건 무선 센서 액추에이터 네트워크)

  • Park, Pangun
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.24 no.11
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    • pp.1477-1483
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    • 2020
  • The stability guarantee of wireless network based control systems is still challenging due to the lossy links and node failures. This paper proposes a hierarchical cluster-based network protocol called robust wireless sensor and actuator network (R-WSAN) by combining time, channel, and space resource diversity. R-WSAN includes a scheduling algorithm to support the network resource allocation and a control task sharing scheme to maintain the control stability of multiple plants. R-WSAN was implemented on a real test-bed using Zolertia RE-Mote embedded hardware platform running the Contiki-NG operating system. Our experimental results demonstrate that R-WSAN provides highly reliable and robust performance against lossy links and node failures. Furthermore, the proposed scheduling algorithm and the task sharing scheme meet the stability requirement of control systems, even if the controller fails to support the control task.

Tracking Position Control of DC Motor on LonWorks/IP Virtual Device Network with Time Delay (시간지연을 갖는 LonWorks/IP 가상 디바이스 네트워크에서 직류모터의 위치추종제어)

  • Song Ki-Won
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.43 no.4 s.310
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    • pp.35-44
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    • 2006
  • The network induced transmission delay deteriorates the performance and stability of the real-time distributed control system on LonWorks over IP (LonWorks/IP) virtual device network (VDN). LonWorks/IP virtual device network is an integrated form of LonWorks device network and IP data network. The time delay in servo control on the LonWorks/IP-based VDN has highly stochastic nature. In the real-time distributed servo applications for predictive maintenance on the factory floor, timely response is essential.

슬롯 각도에 따른 경계층 상호작용의 피동제어 성능 및 유동 구조 비교 연구

  • Lee, Hun-Sik;Lee, Jae-Hwan;Kim, Jong-In
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.11a
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    • pp.96-100
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    • 2016
  • 슬롯판을 이용한 경사충격파와 경계층 간섭유동 제어에서, 슬롯의 각도를 바꾸어 가며 제어 성능을 비교하는 수치적 연구가 수행되었다. 기준이 되는 수직 슬롯, 각도를 달리한 6개의 case를 선정하여 하여 충격파 뒤에서 전압손실 및 경계층 안정성을 기준으로 제어 성능을 평가하였다. 수치해석 결과 모든 형상에 대해 제어하지 않은 상태보다 좋은 성능을 얻었다. 공력성능이 뛰어난 그룹과 그렇지 않은 그룹을 구분하여 슬롯과 공동 유동 구조를 분석하면서 경계층 불안정성을 야기하고 전압손실 감소에 영향을 미치는 것은 경계층과 충격파가 상호작용하는 영역에서 Vortex를 얼마나 제어할 수 있는지 여부임을 알 수 있었고, 이러한 Vortex를 얼마나 제어할 수 있는지에 따라 공력 성능이 결정됨을 파악할 수 있었다.

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A Study on Stability Estimation for Impulse Response of Acoustic Transfer System in Adaptive Feedforward Control System (피드포워드 적응제어 시스템에서 음향전달계 추정 임펄스 응답의 안정성 평가)

  • Lee You-Hyun;Cha Kyung-Hwan;Kim Chun-Duck;Lee Young-Seob;Elliott S. J.
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.143-146
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    • 1999
  • 특정 플랜트내에 원하지 않는 음이나 진동신호를 능동적으로 제어하기 위해 LMS의 Filtered reference와 Filtered error 방법으로 피드포워드 적응제어 시스템을 사용할 때 오차신호의 수렴특성을 플랜트의 추정 임펄스응답의 정확도로써 나타낼 수 있는 식을 제안하고 수치 시뮬레이션과 실험으로 그 유효성에 대해 기술한다. 플랜트내 음향전달계의 추정 임펄스응답의 안정성 평가식은 이미 W. Ren과 P. R. Kumar에 의해 발표되었으나[1], 그 평가방법은 플랜트내의 실제(True) 임펄스응답을 필요로하고있어 수치 시뮬레이션에서는 가능한 방법이지만 임펄스응답의 측정이 불가능한 실제의 적응제어 시스템에 적용하는 것은 곤란하다. 따라서, 플랜트의 추정 임펄스응답을 크로스스펙트럼법(Cross-Spectrum)으로 추정하여 그 임펄스응답을 피드포워드 적응제어 시스템에 적용했을 때 안정성 여부를 평가하고, 또한 오차신호의 수렴특성을 Filtered reference와 Filtered error 방법에서 각각 확인하였다. 수치 시뮬레이션 결과와 실험 결과가 일치함을 확인하였다.

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A Study of Regeneration Braking Control of Load Commutated Inverter for Pumped Storage (양수발전용 부하전류형 인버터의 회생 제동 제어 방법의 연구)

  • An, Hyunsung;cha, Hanju
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.495-496
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    • 2015
  • 본 논문에서는 양수발전용 동기발전기의 기동 및 회생제어를 위한 부하전류형 인버터(LCI) 시스템을 Matlalb/simulink를 이용하여 모델링하고 제어방법을 확인하였다. 부하전류형 인버터의 구성 및 동작모드에 대해 서술하였으며, 동기발전기의 안정성 확보를 위한 회생제어 모드에 적합한 제어 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 기존의 복잡한 제어구조와 달리 제어요소의 간략화로 제어의 강인성을 확보하였으며, 부하전류형 인버터 시스템의 기동제어 및 제안된 회생제어에 대한 성능은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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Balance Control of a Biped Robot Using the ZMP State Prediction of the Kalman Estimator (칼만예측기의 ZMP 상태추정을 통한 이족로봇의 균형제어기법)

  • Park, Sang-Bum;Han, Young-Jun
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.16 no.5
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    • pp.601-607
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    • 2006
  • This paper proposes a novel balance control scheme of a biped robot to predict the next position of ZMP using Kalman Filter. The mathematical model of the biped robot is generally approximated by 3D-LIPM(3D-Linear Inverted Pendulum Mode), but it cannot completely express the robot's dynamics. The stability of the biped robot depends on whether the ZMP(Zero Moment Point) position is in the stability region or out of. And the internal error between the robot mechanism and its model could affect the stability of a robot. Therefore, the proposed balance control not reduces the internal error, but also timely generates the proper control. The experiment of the proposed balance control is simulated on the virtual workspace where the biped robot may encounter with various difficulties.

Experimental Study on Stability of Robust Saturation Controller (강인 포화 제어기의 안정성에 관한 실험적 연구)

  • Lim, Chae-Wook;Moon, Seok-Jun;Park, Youngjin;Park, Yun-Sik
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.16 no.2 s.107
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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.

High Performance Reluctance Resolver Design for Motor Control (전동기 제어를 위한 고성능 릴럭턴스 레졸버 설계)

  • Lee, Taeyeon;Nam, Kwanghee
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.108-109
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    • 2019
  • 현대 산업기기의 큰 비중을 차지하는 전동기는 벡터 제어를 위해 각도 정보를 필수적으로 요구한다. 따라서, 엔코더와 권선형 레졸버 그리고 릴럭턴스 레졸버와 같은 많은 각도 센서가 활발히 사용되고 있다. 센서리스와 같이 센서를 이용하지 않고 각도를 추정하는 연구도 많이 진행되고 있지만, 높은 안정성을 요구하는 시스템에서는 여전히 각도 센서가 주를 이루고 있다. 각도 센서 중에서 높은 정확도와 안정성 그리고 내구성을 가지는 레졸버가 각광받고 있으며, 특히 릴럭턴스 레졸버(Variable Reluctance Resolver)가 많이 사용된다. 본 논문은 전동기의 제어 성능과 안정성을 높이기 위한 고성능 레졸버 설계의 내용을 담고 있으며, 기존의 릴럭턴스 레졸버와 달리 레졸버 고정자의 치폭을 변조하여 각도 오차를 줄이는 내용을 다루고 있다.

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수동 힘반영 기구의 수동성 제어

  • 김범섭;황창순;박민용;조창현;송재복
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.21-21
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    • 2004
  • 본 논문은 수동 힘반영 기구의 안정성을 제어하기 위한 방법으로 수동성 제어기를 제안한다. 수동 힘반영 기구는 브레이크와 같은 수동 엑츄에이터를 사용함으로써 힘을 반영하게 되는데, 여기에 사용되는 수동 엑츄에이터는 사용자가 움직이고자 하는 방향의 반대방향으로만 힘을 생성할 수 있기 때문에, 힘을 생성할 수 있는 방향에 제한이 있다. 따라서 가상의 벽면을 나타내는 데에도 정확히 원하는 방향의 힘을 제시하지 못하고, 힘의 근사화를 통하여 가장 근접한 방향의 힘을 생성해낸다. 이는 이상적인 수동 힘반영 기구의 연구에서도 나타나며, FME(Force Manipulability Ellipsoid)에 의해 명확하게 설명이 되는 현상이다.(중략)

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