• 제목/요약/키워드: 직접궤환제어

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궤환 퍼지제어기 설계와 구현 (Design and Implementation of The Feedback Fuzzy Controller)

  • 이상윤;신위재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.401-408
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    • 2000
  • 본 논문에서 제안한 제어기 구조는 일반적인 궤환제어기를 기초로 구성한다. 일반적인 궤환제어기는 플랜트 입력과 기준신호 사이의 오차에 제어기의 적당한 이득을 곱한 제어입력을 공급한다. 설계한 궤환 퍼지제어는 3개의 루프로 구성되며, 내부 루프는 보통의 궤환제어기와 플랜트로 구성된다. 제어기는 퍼지 모델링과 퍼지추론기로 이루어진 외부 루프에 의해서 조절되며 제안한 궤환 퍼지 시스템의 출력이 기준신호를 향해서 잘 수렴하는가를 확인하기 위해 직접구동 밸브를 사용한 비선형 유압 서보시스템을 제어대상으로 부동 소수점 DSP 프로세서를 사용하여 구현한 후 실험결과를 관찰하였다. 실험결과 궤환 퍼지제어기는 정상상태 도달시간은 느리지만 오버슈트나 언더슈트는 일어나지 않는다. 그러므로 새로운 궤환제어 방식을 사용한 궤환 퍼지제어 알고리즘이 비선형 플랜트에 효과적으로 잘 적응됨을 확인하였다.

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이중여자 유도형 풍력발전기의 전력제어를 위한 스위칭 이득기반의 선형궤환제어기법 (A Linear Feedback Method with Switched Gains to Control the Active and Reactive Powers of a Doubly Fed Induction Generator for Wind Turbines)

  • 김원상;심경훈;주성탁;김서형;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.88-90
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    • 2008
  • 본 논문은 이중여자 유도형(DFIG) 풍력발전 시스템에서 유효전력과 무효전력을 직접적으로 제어하기 위해 가변구조제어의 일종인 스위칭 이득기반의 선형궤환(LFSG)제어기법을 제시한다. 개조된 직접전력제어기법 (DPC)과 공간벡터변조방식(SVM)은 제안하는 제어기법을 실현하기 위해 이용된다. 개조된 직접전력제어원리를 이용해서 설계된 LFSG제어기법은 널리 사용되고 있는 자속기준제어기법(FOC)에 비해서 간단한 제어구조로 강인성과 빠른 응답특성을 보인다. 시뮬레이션결과는 제안하는 제어전략의 타당성과 강인성을 확인해준다.

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전기유압 속도제어 시스템의 궤환 선형화 및 이에 대한 디지틀 상태 궤환 제어의 구현 (Feedback Linearization of an Electro-Hydraulic Velocity Control System and the Implementation of the Digital State Feedback Controller)

  • 김영준;장효환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1036-1055
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    • 1992
  • 본 연구에서는 일단앞섬 상태추정기(one-step ahead state estimator)를 사용 하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 비선형 시스템을 궤환 선형화하여 등가 선형모 델을 구한 후, 이 등가 선형 모델에 일단앞섬 상태추정기를 구성하여 디지틀 제어를 실현하는 방법으로서, 계측할 수 없는 상태를 추정할 수 있을 뿐 아니라, 선형시스템 에 대한 상태 추정기이므로 다음 단계의 상태를 비교적 정확하게 추정할 수 있어서 궤 환 선형화시 요구되는 연속적인 상태 궤환에 근사시킬 수 있고, 직접 궤환 선형화된 등가 선형 모델의 상태를 추정할 수 있으므로, 변환시의 연산량도 줄일 수 있다. 이 로서 Grizzle이나 Lee의 방법보다 간단하게 궤환 선형화에 의한 디지틀 상태 제어기를 구현할 수 있었다.

불확실한 순궤환 비선형 계통에 대한 스위칭 미분기를 이용한 상태궤환 백스테핑 제어기 (State-Feedback Backstepping Controller for Uncertain Pure-Feedback Nonlinear Systems Using Switching Differentiator)

  • 박장현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.716-721
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    • 2019
  • 불확실한 순궤환 비선형 계통에 대한 스위칭 미분기 기반의 새로운 백스테핑 제어기를 제안한다. 제안된 제어기에서는 점근적 추종 특성을 갖는 스위칭 미분기를 사용하여 백스테핑 제어기의 매 설계 단계마다 가상 제어항이 직접 근사된다. 그 결과 제어식이 매우 단순화되고 계통에 내재된 파라미터 및 구조적 불확실성과 외란이 존재함에도 불구하고 계통의 출력이 원하는 출력을 점근적으로 추종함을 증명한다. 또한 신경망이나 퍼지시스템 같은 계통의 구조적인 불확실성에 적응적으로 실시간 보상하기 위한 범용 근사기가 불필요하다. 모의실험을 통해서 제안된 제어기의 성능과 간결함을 보인다.

파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템의 견실 $H_\infty$ 출력궤환 제어 (Robust $H_\infty$ Output Feedback Control of Descriptor Systems with Parameter Uncertainty and Time dDelay)

  • 김종해
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권3호
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    • pp.9-16
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    • 2004
  • 본 논문에서는 시변 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기 설계방법을 단 하나의 선형행렬부등식 조건을 이용하여 제시한다. 제어기가 존재할 충분조건과 제어기 설계방법을 모든 변수의 견지에서 완벽한 하나의 선형행렬부등식으로 표현하여 볼록최적화가 가능하도록 한다. 제어기의 설계과정은 제안한 하나의 충분조건으로부터 직접 구해진다. 구한 충분조건은 하나의 선형행렬부등식으로 표현되어지므로, 슈어 여수정리와 변수치환 및 특이치 분해의 기법에 의하여 궤환이득과 추정이득을 포함하는 모든 해로부터 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기를 동시에 구할 수 있다. 또한 제안한 알고리듬을 이용하여 파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 견실 Η∞ 출력제환 제어기 설계도 가능함을 보인다. 마지막으로, 제안한 알고리듬의 타당성을 수치예제를 통하여 확인한다.

고진공 터보 분자펌프용 자기베어링 시스템의 디지털 선형 제어시스템 (Digital Linear Control System for a Magnetic Bearing System of a High Vacuum Turbomolecular Pump)

  • 노승국;경진호;박종권;남우호;고득용
    • 한국진공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.256-264
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고진공용 터보분자펌프의 비접촉 고속회전을 위한 자기베어링 시스템의 디지털 제어시스템의 설계에 대하여 소개하였으며, 실례로 800 l/s급의 고진공 펌프에 대하여 축 유연모드의 후방향 위험속도를 넘는 최대 40,000 rpm까지의 회전실험 결과를 나타내었다. 제안된 제어시스템은 기본적으로 PID 기반의 직접궤환 제어기와 자이로스코픽 모멘트 효과를 제어하기 위한 교차궤환기, 유연모우드 감쇄를 위한 리드필터와 동기진동 저감을 위한 노치필터 등으로 구성되어 있으며, 이러한 제어기는 자기부상형 터보분자펌프 외에 고속 플라이휠과 같은 자기베어링에 적용될 수 있다.

직접 구동용 BLDC 전동기의 정밀 Robust 위치제어 및 적응형 외란 관측기 연구 (A Study of Adaptive Load Torque Observer and Robust Precision Position Control of BLDD Motor)

  • 고종선;윤성구
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.138-143
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    • 1999
  • 본 논문에서는 직접 구동용 브러쉬 없는 직류 전동기(BLDD)에 있어서 외란에 강인한 위치 제어를 하기 위한 새로운 제어 방법으로 적응 제어형 외란 관측기를 제시하였다. 정밀 위치 제어를 위해서 Field-orientation 방법을 통해 선형화 하였다. BLDC 전동기는 뒤틈(backlash)이 없는 반면에 높은 가격과 비선형 특성에 의한 복잡한 제어기가 필요하다는 단점이 있다. 또한 외부 외란은 전동기의 축에 직접 영향을 미치고 있다. 이 외란은 영향을 줄이기 위해서 Lyapunov 안정성 이론을 이용하였다. 이 이론을 바탕으로 제안된 시스템의 안정성을 증명하였으며, 관측기에서 취한 값을 순간적으로 등가 전류로 계산하여 정궤환(feedforward)하여 보상하였다.

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이륜 도립진자 로봇의 모델 기반 제어 시스템 설계 (Model Based Control System Design of Two Wheeled Inverted Pendulum Robot)

  • 구대관;지준근;차귀수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.162-172
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    • 2011
  • 본 논문에서는 LEGO NXT 마인드스톰을 사용하여 이륜 도립진자 로봇을 제작하고 MATLAB/SIMULINK를 이용한 모델 기반 설계 방법으로 제어기를 구현한 임베디드 시스템을 제안하였다. 먼저 이륜 도립진자 로봇의 모델링과 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능과 안정성을 확인한 다음 시뮬레이션 프로그램을 직접 코드 변환하여 실험으로 설계된 제어기의 유효성을 확인하였다. 이륜 도립진자 로봇은 도립진자 원리를 이용한 자율 자세 제어를 기본 기능으로 하고 목적지까지 주행이 가능한 로봇이다. 제어기는 2차의 최적제어 방법으로 설계된 상태궤환 제어기를 이용하였다. 2차의 최적제어는 성능 지수 함수 �じ� 최소로 하는 이득행렬 �ジ� 구해 상태궤환 제어기의 이득으로 쓰는 방법으로 이득 설정 방법이 용이하여 이륜 도립진자 로봇의 제어기로 사용할 수 있다. 이륜도립진자 로봇의 제어기를 설계한 후 실험으로 자세 제어 성능과 외란 응답성, 무선 조종 주행 성능, 라인 주행 및 장애물 회피 성능을 확인하였다.

직접벡터제어에 의한 산업용 전동기의 구동시스템 구현 (Implementation of Industrial AC Motor Drive Using the Direct Vector Control)

  • 손진근;박종찬;문학룡;김병진;전희종
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.81-89
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    • 1998
  • 본 논문에서는 유도전동기의 가변속 구동시 제어성능이 우수한 직접빽터 제어시스템에 관하여 연구하였다. 벡터제어시 펼요한 전동기의 자속정보는 궤환제어의 장점이 있는 자속연산형을 사용하여 구하였으며, 이때의 모델은 회전자 회로의 전류모델 방식을 이용하였다. 또한 회전자 좌표계에서의 자속관측기를 구성하여 고정 자 좌표계 사용시 나타날 수 있는 d-q축 간섭현상 및 이산화의 오차를 경감시켰다. 디지털 시율레이션올 통하여 원활한 제어특성이 나타남을 입증하였으며 고성능 DSP소자 및 고속 IGBT를 채용한 인버터 드라이브 시스템을 구현하여 그 특성을 확인하였다.

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정현파 자속밀도 제어와 디지털 궤환을 이용한 AC 손실 측정방법 (Method of AC Loss Under a Condition of Sinusoidal Flux Density Using Digital Feedback)

  • 장평우
    • 한국자기학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.23-26
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    • 2012
  • 정현파 자속밀도 조건에서 연자성 재료의 교류자기손실을 측정하기 위한 새로운 방법을 제시하였다. 본 방법은 입력전압파형을 결정짓기 위해 통상 이용하는 $H_i(B_i)$곡선대신 $V_{in}$(B)곡선을 이용함으로서 자기장, 자속밀도 그리고 입력전압간의 위상차를 고려할 필요가 없이 직접 입력전압파형을 얻을 수 있어 프로그램이 간편하게 되는 장점을 가지고 있었다. 개발된 측정방법의 유효성을 1 kHz, 10 kHz 주파수에서 페라이트 코어로 확인할 수 있었다.