• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.131-134
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• 2002

일반적인 산업현장에서 많이 사용되는 이중탱크 시스템은 동작점 근방에서 선형화하는 고전제어기법을 사용한 것으로서 큰 시간지연과 비선형성으로 인해 정확한 수학적 모델링이 어렵고 모델링을 하더라도 넓은 동작 영역에서 만족스로운 결과를 얻기 어렵다. 따라서, 비교적 모델링에 대한 의존도가 낮은 퍼지, 신경회로망, 유전알고리즘 등의 지능제어 기법들도 제안되고 있다. 그러나 이들 제어기 역시 외란이나 다양한 동작 모드들에 따른 제어기 변수들의 적응성 저하로 인해 안정화 가능 영역이 협소해 지는 것은 물론 시스템의 불안정 현상도 초래한다. 이에 반해, SMC(sliding mode controller)는 변수의 변동, 외란에 둔감한 강점을 갖고 있지만, 시스템의 상태에 따른 슬라이딩 평면 설정의 곤란성과 채터링(chattering)이 존재하는 문제점 이 있다. 따라서 본 논문에서는 이중 탱크 시스템의 정밀한 수위 제어를 위하여, GA과 FLC를 사용하여 최적 변수로 설정 할 수 있게 하고, 채터링 저감을 위해 시스템 동특성 변동과 외란 에 강인한 GA-FSMC(genetic algorithm fuzzy sliding mode controller)를 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 종래의 제어기의 제어결과와 비교함으로써 제안하는 GA-FSMC의 우수성을 입증하고자 한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.343-350
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• 2004

본 논문은 에너지소산 제어알고리듬의 제어이득 산정에 관하여 연구하였다. Lyapunov안정성이론에 기초하여 속도 되먹임 포화제어알고리듬, 뱅뱅제어 알고리듬 그리고 에너지게인 제어알고리듬을 제안하였고, 이 알고리듬의 성능을 평가하고 비교하였다. 속도 되먹임 포화제어알고리듬과 에너지게인 제어알고리듬에서는 포화현상을 고려하였고, 뱅뱅제어에서는 경계층을 이용하여 채터링현상을 고려하였다. 수치적인 해석을 통해서 제안된 제어알고리듬이 바람하중에 의해 야기되어지는 구조물의 에너지를 효과적으로 소산시킬 수 있음을 보여주었다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 1991년도 추계학술발표회논문집
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• pp.69-74
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• 1991

본 논문은 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용한 직류 전동기의 디지탈 속도 제어기에 관한 연구이다. 또한 연속 시스템에 적용하던 슬라이딩 모드 제어기법을 이산 시스템에 사용할 수 있도록 해석하고, 실험하였다. 슬라이딩 모드 제어기에서 발생되는 채터링(CHATTERING) 현상을 감소시키기 위해 스위칭 주파수를 높이고, 샘플링 주기를 최대한 줄였으며 제어기 출력에 필터를 도입하였다. 또한, 스위칭 지연과 외란에 대한 보상도 고려하였으며 슬라이딩 모드 제어기를 마이크로 프로세서로 구성하였다. 전력 소비를 줄이기 위해 LIMITED UNIPOLAR 모드에서 직류 전동기를 구동하였다.

• 대한전기학회논문지
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• 제38권1호
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• pp.60-67
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• 1989

In this paper, a methodology is developed to remove the high frequency chattering phenomenon which is the common drawbacks of variable structure control(VSC) system. An improved control law is proposed to achieve continuous control input whose terms are continuous functions during the control process under switching plane, which removes chattering and is robust as well. The methodology developed in this paper is applied to attitude control for spacecraft and the simulated results are compared with those of typical VSC methodology.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.953-959
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• 2018

본 논문에서는 바람, 파도, 조류 등의 큰 외란조건에서 선박계류시스템의 계류안정성 확보를 위한 동적제어기 설계를 연구하였다. 선박계류시스템의 비선형 동요를 억제하기 위해 슈퍼트위스팅 알고리즘(STA)을 포함한 슬라이딩 모드 제어(SMC) 기법이 적용되었다. 외란이나 파라미터의 불확실성에 대한 강인성의 장점에도 불구하고, 채터링은 슬라이딩 모드 제어기를 적용하는데 주요 단점이 되고 있다. 1차계 SMC는 정확히 제어 목표치에 수렴 하도록 정밀한 제어는 가능하나, 채터링과 같은 파괴적인 현상과 연계되어 적용에 주요한 장애가 된다. 대신에, STA는 큰 외란에도 불구하고 비교적 높은 정확도를 보이며 채터링 현상을 완전히 제거한다. 1차계 슬라이딩 모드 제어기의 채터링 문제를 피할 수 있는 STA기반의 SMC는 비선형 계류시스템의 동적제어를 위한 아주 효과적인 수단으로 판단된다. 아울러, STA로 제어된 선박계류시스템의 위치오차 궤적은 경계 구역 내에서 형성된다. 끝으로, 슬라이딩 표면과 위치궤적의 오차결과를 통해 STA의 이득제어 효과도 관측할 수 있다.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권2호
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• pp.39-47
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• 1998

가변구조 제어기는 이론적으로 빠른 응답특성을 가지며 오버슈트가 없고 외란이나 파라미터 변동에 강인한 제어기로 알려져왔다. 그러나 가변구조 제어기는 모델링과정에서 무시된 플랜트의 고주파 동특성을 여기할 수 있고, 또 시스템을 구성하는 소자들에 손상을 줄 수 있는 채터링현상이 발생하기 때문에 산업현장에서 널리 적용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 채터링을 저감시키기 위한 개선된 가변구조 제어기를 제안하고 유도전동기의 위치제어에 적용한다. 기존의 가변구조 제어기는 한 개의 스위칭면을 중심으로 고주파 스위칭을 행하여 시스템의 구조를 절환한 반면에, 개선된 가변구조 제어기는 한 개의 면 대신 슬라이딩 영역을 이루기 위해 두 개의 스위칭면을 가지며 이 영역 내에서 저주파 스위칭으로써 시스템 구조를 절환하게 된다. 그러므로 제안된 알고리즘은 기존의 가변구조 제어기가 가지는 빠른 응답성이나 강인성을 유지하면서 고주파 채터링을 저감시키는 특징을 가지며 전동기정수 변동에도 양호하게 동작하고 있다. 제안하는 제어기의 타탕성을 확인하기 위해 실험을 행하였다.

• 항공우주기술
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• 제12권2호
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• pp.108-117
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• 2013

가스발생기용 산화제 개폐밸브는 파일롯 공압으로 포핏을 열고 스프링 힘에 의해 닫음으로써 로켓엔진의 추진제 유량을 제어한다. 현재 개발 중인 산화제 개폐밸브는 액추에이터에서 압력을 제거하면 닫히도록 설계되어 있다. 그러므로 밸브의 성능을 평가하기 위해 밸브가 열리고 닫히는 특성에 따라 힘 평형 상태를 분석할 필요가 있다. 밸브가 닫히기 시작하는 시점의 작동 유체의 압력을 결정하고, 포핏이 열리는 시점의 압력을 결정되어 힘평형이 설계되어 있다. 인증시험 수준에서의 극저온 유동 시험 하에서 채터링 현상은 금속 기밀부에서 다량의 누설이 발생했다. 힘평형 계산을 이용한 산화제 밸브의 채터링이 발생된 시점의 압력은 약 11 bar로 예측 된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-9
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• 2018

본 연구에서는 기존의 하중제어기법을 보완한 하이브리드 제어기법을 제안하였다. 제안된 하이브리드 제어기법은 기존 하중제어기법에서 발생하는 채터링 현상을 제거하고, 높은 충격흡수효율을 얻을 수 있는 제어기법이다. 제어기 설계를 위해 MR댐퍼가 적용된 착륙장치를 구성하고, 착륙장치의 운동방정식을 유도하였다. 다물체 동역학 해석 소프트웨어인 RecurDyn을 이용하여 시뮬레이션 모델을 구성한 후 하이브리드 제어기를 설계하였다. 본 연구의 하이브리드 제어기는 스카이 훅 제어기를 기반으로 최대 스트럿 하중과 변위를 줄일 수 있으며, 부가되는 하중제어 기법을 통해 고효율의 제어기법을 구현할 수 있다. 채터링 방지를 위해 효율적인 제어기법 스위칭과 입력설계(Input Shaping) 기법을 적용하여 낙하 시뮬레이션을 수행하였고, 각각의 결과를 비교하여 착륙 특성에 대해 성능평가를 수행하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권3호
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• pp.328-336
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• 1998

Marine reduction gears are usually used to increase the propulsion efficiency of propellers for ships powered by medium and small sized high speed diesel engines. Most of shaft systems adopt flexible couplings to absorb the transmitted vibratory torque from the engines to the reduction gears and to prevent the chattering phenomenon of reduction gears. However some elastic couplings show non-linear characteristics due to the variable torque transmitted from the main engines and the change of ambient temperature. In this study dynamic characteristics of flexible couplings sare investigated and their effects upon various vibratory conditions of propulsion systems are clarified. A calculation program of torsional vibration for the propulsion systems are clarified. A calculation program of Results of the program developed are compared with ones of the existing linear method and propulsion systems with the elastic couplings the transfer matrix method is adopted which is found to give satisfied results.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제22권2호
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• pp.34-41
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• 2016

슬라이딩 모드 기법을 실제 적용하는데 있어서 고려해야 할 중요한 문제 중 하나는 스위칭 동작에 의한 채터링 현상이다. 본 논문은 슬라이딩 모드 제어기 및 관측기의 게인을 줄임으로써 채터링을 완화하기 위한 방법으로 슬라이딩 모드 외란 관측기와 적분 제어를 포함하는 슬라이딩 모드 제어 기법에 대해 소개한다. 슬라이딩 모드 외란 관측기는 시스템 불확실성에 의해 발생하는 등가 외란의 상대적으로 느리게 변하는 부분을 추정하도록 설계한다. 슬라이딩 모드 관측기로 추정된 불확실성을 슬라이딩 모드 제어 입력에 결합함으로써 제안하는 관측기 기반 제어기는 상대적으로 낮은 게인을 사용하여 제어 목표를 달성할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 제어기의 성능을 기존 방법과 비교하기 위해 DC 모터 전류 제어 모의실험을 수행한다. 모의실험 결과를 통해 제안하는 슬라이딩 모드 외란 관측기 기반 제어기는 낮은 게인으로 강인한 성능을 달성하고 전류 맥동을 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.