• Title/Summary/Keyword: 플랜트 모델 불확실성

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Structural vibration control using $H_{\infty}$ control theory : unceratinty model ($H_{\infty}$제어이론을 이용한 구조진동제어 - 불확실성 모델)

  • 송병석
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.240-245
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    • 1995
  • 제어이론의 역사적 발전사를 고찰해보면 1930년대부터 1960년대까지를 고전 제어(classical control) 시대로 분류되고 이때 주로 사용되었던 용어들은 주파수역(frequency domain)에서 사용된 개념인 극점(pole), 영점(zero), Nyquist, 근궤적(root-Locus) 선도(plot)등으로 대표된다. 그 다음단계인 현대 제어(modern control) 시대 (1960년대-1980년대)때는 새로운 개념들이 도입 되었는데 시간역(time domain)에서 사용되는 상태공간(state-space) 모델, 가제어성(controllability), 가관측성(observability), Kalman 필터, LQG 제어 등이다. 1980년대부터 현재까지를 강인제어(robust control) 시대로 분류하는데 이것의 특징들은 극점이나 영점 대신 상태공간 모델을 사용하여 주파수역에서 정의되는 개념들인 H$_{\infty}$ 합성법, .$\mu$ 해석법, LQG/LTR 및 QFT, Lyapunov 등으로 대표된다. 현대제어시대때는 제어기 K는 공칭 플랜트 모델 G$_{0}$를 기준으로 설계되었으나 실제로 공칭 플랜트 모델은 실제 플랜트와 항상 같을 수가 없었다. 따라서 실제 플랜트 G는 G=G$_{0}$ + .DELTA.G로 표현되며 여기서 .DELTA.G는 플랜트 불 확실성(plant uncertainty), 즉 실제 플랜트와 공칭 플랜트의 차이를 나타낸 다. 이 플랜트 불확실성은 제어기가 실제 응용되어 사용되었을 때 제대로 작동하지 않는 주요 이유중에 하나이다. 이와 같은 상황에서 안정도 강인성 (stability robustness) 및 성능 강인성(performance rosubtness)의 보장은 상 당히 중요한 문제로 대두되었으며 주어진 플랜트 불확실성하에서 이러한 강이성들이 보장되는 제어이론들 중 H$_{\infty}$ 제어이론이 많이 연구/응용 되고 있다. 특히 공칭 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 불확실성 모델은 직접적으로 성능 및 안정도에 영향을 미치므로 주의 깊게 선정해야 한다.

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다변수 되먹임 제어기의 요구 조건

  • Gang, Tae-Sam
    • ICROS
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    • v.17 no.4
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    • pp.46-50
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    • 2011
  • 다변수 입출력 제어시스템에서 제어기를 설계하기 위해서는 단일 입출력 시스템에서와 마찬가지로 저주파수영역에서는 루프전달행렬의 크기가 작은 것이 요구되고, 측정잡음 및 플랜트의 불확실성이 존재하는 고주파수 영역에서는 루프전달행렬의 크기가 작게 되도록하여, 잡음의 영향이 출력에 적게 나타나고, 제어기가 포화되지 않도록 하며, 설계된 제어기가 플랜트 모델의 불확실성을 극복할 수 있게 하는 것이 필요하다. 본 원고에서는 각 전달 행렬들의 특이치의 최대 및 최소값들을 이용하여 다변수 제어기가 갖추어야 할 조건들을 정리하였다.

매개변수 접근법에 의한 강인 제어 이론

  • 강환일;김영철
    • 전기의세계
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    • v.45 no.5
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    • pp.30-37
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    • 1996
  • 이 기술 논문의 목적은 플랜트 모델의 불확실성이 매개변수의 섭동으로 표현되는 제어계의 강인 안정도, 강인 제어성능, 강인 제어기 설계에 관한 최근의 연구결과들을 소개하는 것이다.

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Design of reference model for model reference sliding model control (모델 기준 슬라이딩 모드 제어기의 기준 모델 설계)

  • Byun, Kyung-Seok
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.8 no.4
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    • pp.297-306
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    • 2007
  • Model reference control is control method such that overall response of a plant plus controller approaches that of a given reference model. The reference model provides desired trajectory the plant should follow. There are many kinds of control methods in MRC. However, this paper focuses on Model Reference Sliding Mode Control. The plant of these controls is an uncertain and linear system varying in time, of second order, and with SISO. In this paper, a design scheme of reference model is proposed for MRSMC. The scheme determines reference model based on the information on bounded control inputs, reference inputs and system parameters. It is used to choose a Fixed Reference Model in the process of controller design, to update Variable Reference Model when stepwise reference inputs change and to update Instant Reference Model at every sampling time. The simulation results show that the proposed method yields better control performance than the conventional MRC subject to the stepwise reference input when applied to the position control system for motor system.

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원전 증기발생기 저출력 수위제어를 위한 강인제어기법에 관한 연구

  • 안국훈
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.259-264
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    • 1997
  • 본 논문에서는 Westinghouse(WH)사에서 공급한 고리 3, 4호기의 증기발생기 모델에 강인제어 기법의 하나인 QFT(Quantitative Feedback Theory)를 적용하여 플랜트에 존재하는 불확실성이나 외란에 대해 강인성을 보장하는 제어기를 설계하였다. 증기발생기의 주파수응답 한계조건은 MATLAB QFT Toolbox를 이용하였으며, loop shaping에 의한 전달함수 식별을 위해서 근사화 기법을 적용하였다. 그리고 5∼20[%]의 저출력구간에서 모의실험을 하여 본 논문의 유용성을 보였다.

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Trend and Application o Artificial Intelligence-Based Control for Manufacturing Processes (생산공정을 위한 지능제어 이론의 응용과 추세)

  • 조형석;박영준;김영선
    • Journal of the KSME
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    • v.34 no.10
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    • pp.770-779
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    • 1994
  • 생산공정에서 사용되는 거의 모든 제어대상 플랜트나 시스템들은 비선형적이고 불확실한 특성을 내포하고 있다. 종래의 제어기법들은 이러한 시스템들을 수학적으로 단순화시켜, 그 단순화된 모델을 바탕으로 제어하는 것을 기본으로 하고 잇는데, 이러한 방법은 시스템의 여러 가지 정 보의 손실을 초래하여 제어기 전체의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 지능 제어 기법을 생산현장 플랜트에 적용함으로써, 종래의 제어기법들에 비해 향상된 제어 성능을 기대할 수 있다. 이 글에서는 이러한 기법들에 대한 이론의 소개 및 용접, 조립, 레이저 경화 등과 같은 생산공정과 로봇 제어분야 등에 적용한 사례연구를 살펴보고, 이를 통 하여 지능 제어 기법의 유용성을 살펴보기로 한다.

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Robust Controller Design for Flexible Robot Arm Manipulator (유연한 로봇팔의 선단 위치 제어를 위한 강인한 제어기의 설계)

  • 신봉철;이형기;최연욱;안영주
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.3 no.2
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    • pp.76-82
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    • 2002
  • The objective of this paper is to design a robust controller for a flexible robot arm manipulator using LMI(Linear Matrix Inequality) theory, and confirm its effectiveness through experimentation. We first describe a modeling Process of the flexible arm in order to get a mathematical model, and then discuss how to approximately obtain the uncertainty of the model for robust control. As to the control system design, we adopt the LMI-based H$_{\infty}$ synthesis algorithm which has the merits of eliminating the regularity restrictions attached to the Riccati-based methods. As a result of this, we can cope with the parameter variation (that is, modeling uncertainty) due to the tip-load variation. Finally we confirm the effectiveness of the controller through experiment and simulation.

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Variable Speed Control of Wind Turbines Using Robust Fuzzy Algorithm (강인 퍼지 이론을 이용한 풍력 터빈의 가변 속도 제어)

  • Sung, Hwa-Chang;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.18 no.1
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • In this paper, we present the robust fuzzy algorithm for variable speed control of wind turbines. Generally, the plants of wind turbines are consisted of complex nonlinearities, and the parameters of variable speed of wind turbines are represented as uncertain terms. For solving these complexity, we propose the robust fuzzy algorithm. At first, the exact fuzzy modeling are performed for variable speed of wind turbines. Next, we design the fuzzy controller for reanalyzed T-S fuzzy model of the wind turbines, then, we prove the stability of the plant through the Lyapunov stability theorem. At last, an example is included for visualizing the efficiency of the proposed technique.

Attitude Control of the Unmanned Robot System Using Disturbance Observer (외란관측기를 이용한 무인로봇시스템의 자세 제어)

  • Chang, Yu-Shin;Keh, Joong-Eup;Lee, Man-Hyung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.1864-1865
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    • 2006
  • 무인지능형로봇 시스템에 있어서 자세의 정확도를 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응된다. 이와 같은 시스템은 운용 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 잘 제거해야 요구되는 위치 정도로 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 로봇에 대한 자세 제어 분야는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어 기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학식을 알아야 하며, 구현하기 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하는 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 둥에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 PMSM 모터모델 시뮬링크 블록을 구성하여 검증된 외란 관측기 제어 알고리즘을 검증한다. 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 모터 실험 시스템에 실제 적용함으로써 타당성을 검증하여 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

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Robust Controller Design of Multivariable Plant using Sensitivity Minimization (감도 최소화 기법을 이용한 다변수 플랜트의 강인한 제어기 설계)

  • 이원규;김영달
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.7 no.6
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    • pp.42-50
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    • 1993
  • In this paper the affect an inorganic filler and a f i n g up water absorption in epoxy composite material was represented. The results are summarized as follows ; 1. In the case of Sample 1, Sample 2 and a fillng up water absorption, the frequency depenence of E,' shows the straight characteristic underl4O0C. 2. Between lOOHz and 3kHz, the frequency dependency of tan8 is dominated by the loss of a dipole relaxation than the conductive loss for movement of a career. The effect of water absorption, is increased as the frequency is d e creased.

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