• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.2
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• pp.162-172
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• 2011

This paper proposes embedded System of two wheeled inverted pendulum robot designed by model based design method, using MATLAB/SIMULINK and LEGO NXT Mindstorms. At first, stability and performance of controller is verified through modeling and simulation. After that direct conversion from simulation model to C code is carried and effectiveness of controller is experimentally verified. Two wheeled inverted pendulum robot has basic function about autonomous balancing control using principle of inverted pedulum and it is also possible to arrive at destination. In this paper, state feedback controller designed by quadratic optimal control method is used. And quadratic optimal control uses state feedback control gain K to minimize performance index function J. Because it is easy to find gain, this control method can be used in the controller of two wheeled inverted pendulum robot. This proposed robot system is experimentally verified with following performances - balancing control, disturbance rejection, remote control, line following and obstacle avoidance.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.8 no.4
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• pp.63-69
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• 1994

본 논문에서는 원자력 발전소 정상 운전시 제어 및 상태벡터 가변을 고려한 최적제어 문제가 연구되었다. 제어기 설계시 제어 및 상태벡터가 변하는 경우를 고려하여 제어기를 구성하고 운전중 상태 및 제어벡터 가변에 따라 변하는 제어기의 최적이득을 정한정 및 양한정 행렬을 이용해 구함으로서 운전중의 부하변화 및 외란에 대해 실질적인 최적제어가 되도록 하였다. 시뮬레이션 결과 정상상태의 부하변화에 대해서는 제어목적에 맞게 잘 추종하고 있었고 원자로 입·출구 및 가압기 계통의 외란에 대해서는 정상상태시의 부하변화와 같은 응답특성을 갖으나 적은 외란에 대해서도 부하가 크게 변하는 회과를 갖는 응답특성을 보이고 있어 외란이 시스템 전반에 미치는 영향이 매우 큼을 보이고 있다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.721-724
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• 2010

아웃리거 시스템은 고층건물의 구조설계 시에 횡변위를 제어하기 위해 사용되는 가장 효율적이고 널리 사용되는 구조시스템 중 하나이다. 아웃리거는 설치 위치의 최적성에 따라 횡변위 제어효과에 상당한 차이가 있으며, 1970년대 이후부터 아웃리거의 최적위치에 관한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 아웃리거의 최적위치는 구조물의 전단벽, 아웃리거, 외각기둥의 요소간 강성비에 따라 변하는 값이므로, 아웃리거 시스템의 횡변위는 요소간 강성비와 아웃리거 위치 모두에 의해 영향을 받는다. 따라서 초기구조설계 단계에서 아웃리거의 위치에 대한 결정과, 각 요소간 강성비의 선택은, 전체 구조 시스템의 효율성에 상당한 영향을 미치게 된다. 하지만 아웃리거 시스템의 최적 효율을 보장하면서, 구조물의 초기 설계 시에 참고할 수 있는, 아웃리거의 최적위치와 요소간 강성비에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 GA(genetic algorithm)을 이용하여 초기 설계 시에 참고할 수 있는 고층건물의 횡변위를 최소로 하는, 아웃리거의 최적 위치 및 요소간 강성비에 대한 연구를 진행하고자 한다. 이를 위해 시공된 예제 건물에 적용을 통해 그 효과를 검증해 본다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.6
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• pp.7-13
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• 2002

This paper introduced a new hybrid genetic algorithm, verified its performance, and applied it to the optimization of blade design and pitch control for 30kW pitch-controlled variable-speed horizontal-axis wind turbine system to determine the optimum blade chord and twist distributions that maximize the energy production for a given Weibull wind distribution and the optimum blade pitch angles that maintain constant power output.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.11b
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• pp.323-326
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• 2003

본 논문에서는 PID 제어기를 이용해 외란제거를 함은 물론 최적 제어가 될 수 있는 파라메터를 유전자 알고리즘을 통해 구하는 방법을 제안하였다. 외란제거를 위해 $H_\infty$-norm을 응용하여 제어시스템의 외란 제거 조건들을 제시하고 이 조건들을 만족하는 PID 제어기를 설계하였다. 설계된 PID제어기의 최적 파라메터를 구하기 위해 유전자 알고리즘을 이용하였고 최적 파라메터를 평가하기 위하여 ITSE(Integral of time weighted squared error)성능지수를 이용하였다. 위의 설계 기법들을 서보모터의 제어에 적용하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.10 no.2
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• pp.152-160
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• 2000

This paper addresses the analysis and design of fuzzy-model-based controller for nonlinear systems using extended PDC and optimal pole-placement schemes. In the design procedure, we represent the nonlinear system using a Takagi-Sugeno fkzy model and formulate the controller rules by using the extended parallel distributed compensator (EPDC) and construct an overall fuzzy logic controller by blending all local state feedback controllers with an optimal pole-placement scheme. Unlike the commonly used parallel distributed compensation technique, by blending a newly extended parallel distributed compensator and the optimal poleplacement schemes, we can design not only a local stable k z y controller but also an overall stable fuzzy controller to perform the tacking control objective. Furthermore, a stability analysis is carried out not only for the fuzzy model but also for a real nonlinear system. Finally. the effectiveness and feasibility of the proposed fizzy model-based controller design method has been shown through a simulation example.

• ICROS
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• v.6 no.3
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• pp.82-90
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• 2000

본 논문에서는 관리제어시스템의 사양으로 주어진 언어가 일반적으로 제어불가능이거나 관측불가능인 상황하에서 관리제어기 설계에 대한 문제를 다룬다. 먼저 사양언어가 제어불가능인 겨우 제어가능성의 성질들을 이용하여 사양언어에 근사한 최고 제어가능 부언의 및 최적 닫힘 제어가능 초언어를 유도해내고 이를 바탕으로 관리제어기를 설계한다 그리고 사양언어가 관측불가능인 경우는 관측가능성의 집합연산에 대한 성질들을 이용하여 사양언어에 가장 근사하면서 관측가능인 초언어 및 관측가능성보다 강한 조건인 표준성을 도입하여 관측가능 부언어 등을 유도하고 이를 토대로 관리제어기를 설계힌다 나아가 사양언어가 제어불가능이면서 관측불가능인 경우의 관리제어가 설계에 대해 결과를 확장한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2003.11a
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• pp.137-140
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• 2003

본 논문에서는 PID제어기를 이용해 외란이 존재하는 2차시스템 특성을 갖는 전동기를 제어하는 경우 외란제거와 최적제어가 동시에 될 수 있는 PIB파라메터를 면역알고리즘을 통해 구하였다. 외란제거를 위해 $H{\infty}-norm$을 응용하여 제어시스템의 외란제거 조건들을 제시하고 이 조건들을 만족하는 전동기 제어용 PID제어기를 설계하였다. 설계된 PID제어기의 최적 파라메터를 구하기 위해 면역 알고리즘을 적용하였고 최적 파라메터를 평가하기 위하여 ITSE(Integral of time weighted squared error)성능지수를 이용하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.11C
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• pp.1062-1069
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• 2003

This paper presents a new loop shaping technique for design of robust optimal PID controllers in order to satisfy the performance requirements. PID controller can be designed by selecting the suitable weighting factors Q and R. This technique is developed by pushing all two zeros formed by PID controller closely to a larger pole of the second order plant. As a result, a good loop shaping is achieved in the high frequencies region on the Bode plot. For the robust optimal tuning of PID controller for second order system, a new loop shaping procedure is developed via LQR approach.

• Journal of IKEEE
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• v.9 no.2 s.17
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• pp.87-100
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• 2005

In this paper, a design of an integral augmented optimal variable structure system(IOVSS) is presented for the prescribed output control of uncertain SISO systems under persistent disturbances. This algorithm aims at removing the problems of the reaching phase by incorporating advanced optimal control theory. By means of an integral sliding surface, the reaching phase is completely removed, and the integral sliding surface can be defined from a given initial state to origin without any reaching phase. The ideal sliding dynamics of the integral sliding surface is obtained in the form of the state equation and is designed in an optimal sense by targeting the design of the integral sliding surface and equivalent control input. The corresponding control input is selected in order to generate the sliding mode on the predetermined integral sliding surface. As a result, the whole sliding output from a given initial state to origin is completely guaranteed against persistent disturbances. Moreover the prediction/predetermination of output is enabled, which helps in improving the performance over previously implemented VSS's. Through an illustrative example, the usefulness of the algorithm is shown.