• 제목/요약/키워드: 특이섭동기법

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특이섭동 기법 기반 제어 시스템에 대한 샘플링 영향 분석 및 개선 - 특이섭동 기법 기반 STT 미사일 디지털 자동조정장치 설계에의 적용 (Analysis and Improvement of Time Sampling effects on Singular Perturbation based Control Systems - Its Aplication to Design of Singular Pertubation based STT Missible Digital Autopilot)

  • 정선태
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권3호
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    • pp.33-43
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    • 2000
  • 특이섭동 기법을 이용한 제어 시스템의 설계가 가능하기 위해서는 무엇보다도, 빠른 동력학의 안정성이 중요하다. 그런데, 제어기의 디지털 구현으로 인하여, 이 빠른 동력학의 안정도가 영향을 받을 수 있다. 본 논문은 최근의 개발된 우수한 성능의 특이섭동 기반의 STT 자동조정장치(autopilot) 설계의 경우를 들어 이러한 특이섭동 기법에 기반하여 설계된 제어 시스템에 대한 샘플링 영향을 조사하고 개선된 제어기 설계의 예를 제시하여, 특이섭동 기반 제어 시스템 에 대한 샘플링 영향 분석의 필요성 및 유효성을 밝혔다.

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특이섭동 모델역변환을 이용한 멀티콥터 위치제어 연구 (Multicopter Position Control using Singular Perturbation based Dynamic Model Inversion)

  • 최형식;정연득;이장호;유혁;이상종
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.276-283
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    • 2017
  • 본 논문은 4개의 로터를 가지는 쿼드콥터에 대한 비선형 운동모델을 구성하고, 특이섭동 기법을 이용한 모델 역변환 위치 제어기 설계 결과에 대해 나타낸다. 특이섭동 모델 역변환방식은 느린 동역학과 빠른 동역학을 시분할 기법(time scale separation)기법을 이용하여 각각 역변환 시키는 방법이다. 수립한 6자유도 비선형 운동모델 기반으로, 모델 역변환 제어기를 설계하고 시뮬레이션을 수행한 결과 정확한 위치 추종을 수행함을 확인하였다.

낮은 민감도를 지니는 특이섭동 델타연산자 시스템의 설계 (Design of Singularly Perturbed Delta Operator Systems with Low Sensitivity)

  • 심규홍;사완;이경태
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.76-82
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    • 2004
  • 본 논문에서는 델타연산자를 이용한 통합시스템에서 사전에 민감도가 낮게 설정된 폐루프 궤적을 성취해주는 상태 궤환 제어기의 설계기법이 제안되었다. 양시등급 시스템에서는 빠른 모드를 무시함으로써 수행되는 특이섭동기법에 의해서 그 차수가 감소된다. 제안된 기법은 특이성동상수의 범위에서 실제 궤적의 변화를 다룬다. 물론 최적화를 위한 필요조건들도 유도된다. 이전의 연구는 연속시스템에서 이루어졌으나 본 논문에서는 이산 시스템 및 델타통합시스템으로 확장하였다. 제안된 기법의 우수성은 수치예제를 통하여 확인되었다.

특이섭동을 포함한 타카기 - 수게노 형태의 비선형 시스템을 위한 새로운 샘플치 제어기의 설계기법 제안 (Sampled-Data Controller Design for Nonlinear Systems Including Singular Perturbation in Takagi-Sugeno Form)

  • 문지현;이재준;이호재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.50-55
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    • 2016
  • 본 논문은 특이섭동을 포함한 비선형 시스템을 위한 샘플치 제어 기법을 논한다. 비선형 시스템은 타카기--수게노(Takagi--Sugeno: T--S) 퍼지모델 형태로 표현됨을 가정한다. 새로운 리아푸노프 함수와 추가적인 항등식을 이용하여 선형행렬부등식 형태의 샘플치 폐루프 T--S 퍼지시스템의 점근적 안정도 조건을 제시한다. 분석결과에 대한 몇 가지 논의점을 언급한다. 모의실험에 의하여 제안된 기법의 타당성을 보인다.

특이 섭동 시스템을 이용한 ATM망에서의 체증 합성 제어 (Composite Congestion Control Using Singularly Perturbed Systems in ATM)

  • 정우채;강래청;김영중;임묘택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2224-2226
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    • 2004
  • 현재 ATM 망의 ABR 소스에서 불확실한 시간지연에 대한 이산시 모델에 대해, 많은 연구가 진행되고 있다. 이 모델들은 각각의 소스에서의 대역폭(Bandwidth)을 일정하게 보고 있지만, 현실적으로 소스의 네트워크 상황에 따라 각기 할당되는 대역폭은 큰 차이가 있다. 각기 다른 대역폭을 고려할 때 ABR 스위치 모델은 특이 섭동 구조를 갖는다. 본 연구에서는 대역폭 차에 따른 ABR 스위치에서의 특이 섭동 모델을 제안하고 ABR 스위치에서의 체증을 해결하기 위해 합성제어 기법을 이용한 이산시 최적 제어기를 설계한다.

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비최소위상 비선형 시스템의 새로운 제어 방법 (A New Approach to Control of Nonminimum-phase Nonlinear Systems)

  • 이주일;송은한;하인중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2188-2191
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    • 2002
  • MIMO 비최소위상 시스템에 대한 입출력 선형화 제어에 대해서 새로운 접근 방식을 제안한다. 처음에 몇가지 조건 하에서 비선형 궤환과 상태 변환을 하고 또한 magnitude & time scaling을 해서 일반적인 비선형 시스템을 특이 섭동 시스템으로 변환할 수 있다는 것을 보였다. 특히 제안된 방법에 의하여 변환된 특이 섭동 시스템에서 숨겨진 동적 특성이 fast subsystem의 역할을 하게 된다. 그 다음에는 잘 알려진 composite control 기법을 적용하여 시스템이 거의 선형적이고 비간섭적인 I/O 동적 특성을 갖게 하고 내부 상태가 안정화되도록 한다. 기존의 방식 보다 제안된 제어 방법의 가장 큰 이점은 적용될 수 있는 비최소위상 시스템의 범위를 보다 넓히게 되었다는 것이다. 게다가 특이 섭동 방법은 제어기 설계 과정을 단순화시켜 제어기 구현에 있어서 계산 시간을 단축시킨다.

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델타연산자 섭동방법에 의한 항공기 동력학의 연산시간 감소 (Reduction of Computing Time in Aircraft Control by Delta Operating Singular Perturbation Technique)

  • 심규홍;사완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.39-49
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    • 2003
  • 본 논문에서는 먼저 델타연산자 접근법과 섭동기법을 소개하였다. 전자는 수치연산에 있어서 round-off error를 줄여주고 후자는 시스템을 빠른 종속시스템과 느린 종속시스템으로 분리하여 연산시간을 줄여준다. 항공기의 동력학은 종방향 혹은 횡방향 모두 장주기(Phugoid)와 단주기 운동을 동시에 보여준다. 여기서는 경비행기 Beaver의 횡방향 모델에 섬동기법과 델타접슨법을 적용하여 얻는 근사치 해를 정확한 해와 비교하였다. 그 겨로가 개루프 시스템의 경우는 단 한번의 iteration을 시행하여 얻은 근사치 해가 정확한 해와 일치했고, 페루프 시스템의 경우는 iteration없이도 근사치 값이 정확한 해와 일치하였다. 이로써 제안된 방법들의 적용이 항공기 동력학 및 제어에 있어서 매우 유효함이 검증되었다.

양시등급 항공기 동력학의 근사 궤환 제어기 설계 (Design of Approximate Feedback Controller for Two-Time-Scale Aircraft Dynamics)

  • 심규홍;사완;홍성경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.58-64
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    • 2004
  • 본 논문에서는 양시등급 항공기 동력학에서 빠른 종속시스템의 극점들을 그대로 둔 채 느린 종속시스템의 극점만을 재배치함으로써 페루프의 근사치 해를 획득하는 방법이 제안되었다. 행렬대각화를 통하여 얻어지는 이러한 근사치 해는 수정된 것과 수정되지 않은 것 두 종류로 구분된다. 이들의 차이는 전자의 경우 오차가 $O({\varepsilon})$이며 후자의 경우는 오차가 $O({\varepsilon}^2)$이다. 두 가지 해는 모두 감소해이지만 충분한 견실성을 보여준다. 제안된 기법의 우수성은 항공기 종방향 운동 모델의 시뮬레이션을 통하여 확인되었다.

변수 불확실성과 제어기 악성을 가지는 이산 특이시스템의 강인 안정화 (Robust Stabilization of Discrete Singular Systems with Parameter Uncertainty and Controller Fragility)

  • 김종해
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권5호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 본 논문에서는 변수 불확실성을 가지는 이산시간 특이시스템과 곱셈형 섭동의 약성(fragility)을 가지는 제어기에 대한 강인 안정화 기법과 강인 비약성(non-fragile) 제어기 설계방법을 제시한다. 강인 안정화를 만족하는 비약성 제어기가 존재할 조건과 제어기 설계방법 및 제어기의 비약성 척도를 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 선형행렬부등식 접근방법을 이용하여 제안한다. 최대의 비약성 척도를 얻기 위하여 구한 제어기 충분조건은 모든 변수의 견지에서 선형행렬부등식으로 변형한다. 따라서, 제안한 강인 비약성 이산 제어기는 특이시스템의 변수 불확실성과 제어기의 약성에도 불구하고 안정성을 보장한다 마지막으로, 수치예제를 통하여 제안한 알고리듬의 타당성을 확인한다.