• 제목/요약/키워드: 출력 궤환 제어

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최적의 Bang-Bang 입력을 이용한 볼-빔 시스템의 강인한 추적 제어 (Robust Tracking Control of a Ball and Beam System using Optimal Bang-Bang Input)

  • 이경태;최호림
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.110-120
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    • 2018
  • 본 논문에서는, 볼-빔 시스템에 입-출력 궤환 선형화 기법을 적용하여 추종 궤적 r(t)를 추종하도록 제어기를 설계하였다. 설계한 제어기로 시뮬레이션 및 실험에 적용한 결과, 실험에서 오차가 크게 발생하였다. 이러한 이유는 외란 및 입력정합조건을 만족하지 못해 발생한 것으로 판단되어 볼-빔 시스템의 기존 모델링에서 적절한 외란을 추가하여, 시뮬레이션을 통해 실험 결과와 비슷한 유효한 모델링임을 입증하였다. 그러나, 여전히 저하된 성능으로 인해 bang-bang 제어기를 추가로 적용하였다. 결과적으로, 시스템의 불확실성에 대해 강인하고 향상된 성능을 시뮬레이션 및 실험결과를 통해 검증하였다.

유연한 부속물을 가진 우주선의 적응제어 (Adaptive Control of Spacecraft with Elastic Appendages)

  • 이호진;이금원
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.159-163
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    • 2008
  • 본 논문에서는 유연모드 부속물을 갖는 우주선의 제어를 위해서 누스범 이득을 갖는 간단한 형태의 적응제어기를 제안한다. 이 방법은 전달함수에서 고주파 이득의 정보가 필요하지 않는다. 본 논문의 방법을 사용하여 피치각도가 목표치를 추종하는 중에, 아울러 유연모드의 안정화도 이룬다. 피치각과 피치각속도 성분만 사용하여 출력궤환제어기를 설계한다. 특히 모든 시스템 파라미터 및 고주파성분은 미지로 한다. 설계의 간편성을 위해서 선형함수만을 사용하여 설계한 제어기가 전체 비선형시스템을 만족함을 시뮬레이션을 통하여 보이고, 그 근거도 설명한다. Lyapunov 함수를 구성하여 제안한 방법의 안정성을 증명하고, MATLAB을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 제시하여 제안한 방법의 유용성을 증명한다.

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불확실성을 포함한 다 개체 시스템의 상태 일치를 위한 이산 시간 출력 궤환 협조 제어 알고리즘 (Discrete-Time State Feedback Algorithm for State Consensus of Uncertain Homogeneous Multi-Agent Systems)

  • 윤문채;김정수;백주훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.390-397
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    • 2013
  • This paper presents a consensus algorithm for uMAS (uncertain Multi-Agent Systems). Unlike previous results in which only nominal models for agents are considered, it is assumed that the uncertain agent model belongs to a known polytope set. In the middle of deriving the proposed algorithm, a convex set is found which includes all uncertainties in the problem using convexity of the polytope set. This set plays an important role in designing the consensus algorithm for uMAS. Based on the set, a consensus condition for uMAS is proposed and the corresponding consensus design problem is solved using LMI (Linear Matrix Inequality). Simulation result shows that the proposed consensus algorithm successfully leads to consensus of the state of uMAS.

유도전동기의 속도 제어를 위한 LQ-PID 제어기 설계 (LQ-PID Controller Design for Speed Control of Induction Motor)

  • 이충우;서병설
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권3호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • 유도전동기의 속도제어시 속도의 지연이나 과도한 오버슈트가 발생하는 문제점을 해결하고 급제동 혹은 제동시 입력 속도와 출력 속도의 오차를 줄이기 위해서 LQ-PID제어기를 제안한다. LQ제어기는 극점들을 상태궤환에 의해 오버슈트와 정착시간등과 같은 설계사양을 만족하는 위치에 배치하는 방법이다. 그러나 폐루프 전달함수에 영점이 존재할때는 설계사양 오버슈트에 영향을 주므로 s-평면에서 기존의 LQ설계 방법으로는 이를 만족시킬 수 없다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 LQ제어기 설계시 폐루프 전달함수의 영점이 오버슈트에 미치는 영향을 제거할 수 있는 해석적인 방안을 포함하는 새로운 LQ-PID제어기 설계 방법을 제안하고자 한다.

시간지연과 불확실성을 가지는 위상동기루프의 루프필터에 대한 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 출력궤환 제어기 설계 (Mixed $H_2/H_{\infty}$ Output Feedback Controller Design for PLL Loop Filter with Uncertainties and Time-delay)

  • 이경호;한정엽;박홍배
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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    • pp.2589-2592
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    • 2003
  • In this paper, a robust mixed H$_2$/H$\_$$\infty$/ output feedback control method is applied to the design of loop filter for PLL carrier phase tracking. The proposed method successfully copes with large S-curve slope uncertainty and a significant decision delay in the closed-loop that may exist In modern receivers due to a convolutional decoder or an equalizer. The objective is to design an output feedback controller which minimizes the H$_2$performance while satisfying the H$\_$$\infty$/ performance to guarantee the gain margin and phase margin for linear time invariant(LTI) polytopic uncertain systems. LMIs based approach is given to solve this problem. We can verify the H$\_$$\infty$/ performance satisfaction and minimize the phase detector error through the simulation result.

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로봇 매니퓰레이터에 대한 출력궤환 적응제어기 설계 (Design of an adaptive output feedback controller for robot manipulators)

  • 신의석;이강용
    • 전자공학회논문지S
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    • 제34S권7호
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    • pp.48-55
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    • 1997
  • An adaptive output feedback controller is designed for tracking control of an n-link robot manipulator with unknown load. High-gain obwserver that is used to estimate joint velocities is designed to avoide the restriction of the allowable variation range of unknown parmeters as well as improve the state estimation error. We saturate the control inut outside a domain of interest and use an adaptive law with a parameter projection feature to guarantee boundedness of all the trajectories in the closed-loop system. Simulation resutls on a 2-link manipulator illustrate that when the speed of the high-gain observer is sufficiently high, the proposed controller recovers the performance under state feedback control.

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입력 차수 보상기를 이용한 비정방 선형 시스템의 출력 궤환 수동화 (Output Feedback Passivation of Non-square Linear Systems Using an Input-Dimensional Compensator)

  • 손영익
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권1호
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    • pp.10-15
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    • 2004
  • We present a state-space approach to make non-square linear systems strictly passive by using an input-dimensional parallel feedforward compensator. A necessary and sufficient condition for the existence of the parallel feedforward compensator is given by the static output feedback formulation, which enables to utilize linear matrix inequality. By modifying the structure of the compensator the additional technical assumption in the previous result [1] is removed. The effectiveness of the proposed method is illustrated by some numerical examples which can be stabilized by the proportional-derivative (PD) and proportional-derivative-integral (PID) control laws. The proposed control scheme can successfully replace the measurements of derivative terms in the control laws.

적응형 다항식 전치왜곡기의 안정화 (Stabilization of an Adaptive Polynomial Predistorter)

  • 김동현;이상설
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.475-483
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    • 2002
  • 적응형 전치왜곡 선형화기를 안정화하기 위한 구조를 제안한다. 증폭기 궤환 루프에 의한 출력 신호의 루프 지연을 보상하기 위해 지연 제어 회로를 추가하고, 적응 앨거리즘으로 사용된 RLS 앨거리즘이 갖는 수치적 불안정성을 완화하기 위하여 Yang의 앨거리즘을 도입한다. 이 방법을 다항식형 전치왜곡기를 이용한 선형화기에 적용하고 모의실험을 통하여 그 효용성을 확인한다.

Uncertainty의 경계치 추정기법을 기초로 한 출력궤환제어 (An output feedback control based on the adaptatation law for the estimation of the bound of the uncertainty)

  • 유동상;최한호;정명진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.687-690
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    • 1991
  • In deterministic design of feedback controllers for uncertain dynamical systems, the bound on the uncertainty is an important clue to guarantee the asymptotic stability or uniform ultimate boundedness of the closed-loop system. In this paper, using only the measurable output we propose an adaptation law for the estimation of the bound of the uncertainty. And based on this adaptation law an adaptive control which renders the uncertain dynamical systems uniformly ultimately bounded is constructed.

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부하변동을 고려한 DC/DC 승압형 컨버터의 외란 관측기 기반 출력 궤환 제어기 (A Disturbance Observer-Based Output Feedback Controller for a DC/DC Boost Converter with Load Variation)

  • 정구종;김인혁;손영익
    • 전기학회논문지
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    • 제58권7호
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    • pp.1405-1410
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    • 2009
  • Output voltage of a DC/DC power converter system is likely to be distorted if variable loads exist in the output terminal. This paper presents a new disturbance observer(DOB) approach to maintain a robust regulation of the output voltage of a boost type DC/DC converter. Unlike the buck-type converter case, the regulation problem of the boost converter is very complicated by the fact that, with respect to the output voltage to be regulated, the system is non-minimum phase. Owing to the non-minimum phase property the classical DOB approach has not been applied to the boost converter. Motivated by a recent result on the application of DOB to non-mimimum phase system, an output feedback control law is proposed by using a parallel feedforward compensator. Simulation results using the Simulink SimPowerSystems prove the performance of the proposed controller against load variation.