• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.129-137
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• 2016

본 연구의 목적은 가까운 미래의 선박운동정보를 이용하는 피드포워드 제어알고리즘과 FPSO 운동 수치 시뮬레이션 모델을 개발하고 시뮬레이션을 통하여 제어알고리즘의 성능을 검증하는 것이다. 본 논문에서는 조류, 바람, 파력 등의 환경하중에 의하여 발생한 선체운동의 미래 예측치를 활용한 피드포워드 제어력을 추가적으로 가지는 Dynamic Positioning System에 대하여 연구한다. 먼저, 조류력, 풍력 및 파력에 대한 수학모델을 선정하여 환경하중에서의 선체운동을 계산하고, 현재의 선체운동 값과 Brown 지수평활 예측모형을 활용하여 미래 선체운동 값을 예측하였다. 또한 위치 유지와 Heading angle 제어를 위한 제어력을 PID(Proportional-Integral-Derivative)이론을 이용하여 결정한 피드백 제어기와 미래 선체운동 값을 이용하여 결정한 피드포워드 제어기로 구성하였다. 그리고 각 Thruster에 요구되는 추력은 라그랑지승수법을 활용하여 분배하였다. 마지막으로 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)의 운동과 Dynamic Positioning System에 대한 시뮬레이션 모델을 구축하여 선박의 위치 및 Heading angle 제어에 관한 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 피드백 제어기와 피드포워드 제어기를 동시에 가지는 제어시스템의 성능을 평가하였다. 본 연구의 결과, 피드백 및 피드 포워드 제어기가 적용된 DPS 제어시스템이 기존의 피드백 제어기보다 위치유지 및 헤딩각 유지 능력에서 개선되었고 각 Thruster에 요구되는 평균 제어력 및 최대 제어력의 크기도 감소함을 보였다. 이에 따라 DPS에 요구되는 동력 감축과 Azimuth Thruster 용량의 감소로 인하여 비용 절감의 효과를 기대할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권11호
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• pp.934-943
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• 2018

고기동 위성은 영상획득수량 등의 주요 임무성능을 향상시킬 수 있는 진보된 위성으로, 특히 지구관측분야에서 그 수요가 꾸준히 증대되고 있다. 본 논문은 고-토크 리액션휠을 장착한 위성의 기동성능을 높일 수 있는 자세제어 기법을 연구한다. 크게 3가지의 서로 독립된 방법을 제안하며, 위성 자세제어 시스템에 따라 모든 방법을 적용하거나 1-2개 방법만 적용하는 것도 가능하다. 각 방법을 요약하면 다음과 같다. 첫 번째로, 기존 피드백 제어기에 피드포워드(자세명령) 입력을 추가한 피드포워드/피드백 제어기를 소개하고 그 장단점을 요약한다. 두 번째로, 리액션휠 클러스터의 토크/모멘텀 용량을 최대한 활용하는 방법을 제안한다. 세 번째로, 마찰토크를 보상하는 토크기반 리액션휠 제어기법을 소개한다. 시뮬레이션을 통해 기존 피드백 제어기에 비해, 피드포워드/피드백 제어기를 적용 시 기동성이 향상됨을 확인하였다. 특히, 기동각이 클 때, 정착시간 감소가 두드러짐을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.83-88
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• 2013

본 논문에서는 입력과 출력에 동시에 시간 지연이 존재하는 피드포워드 비선형시스템에 대한 출력 피드백 제어 방법을 제안한다. 제안한 출력 피드백 제어기는 선형관측기와 선형제어기로 구성된다. Lyapunov-Krasovskii 정리를 이용하여 임의의 크기를 갖는 시간지연에 대하여 전역적 점근 안정도를 보장함을 증명한다. 마지막으로 제안한 결과의 유효성을 증명하기 위하여 모의실험 예제를 제공한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.442-449
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• 2003

본 논문은 PQR 순시전력 이론을 이용하여 순시전압보상장치 (DVR)에서 기준보상전압을 결정하는 방법을 제시한다. 측정된 3상 단자 전압은 시간지연 없이 PQR 좌표계로 변환된다. PQR 좌표계의 기준전압은 단일한 직류값이므로 DVR의 전압제어기는 단순하고 쉽게 설계가 가능해 진다. 제안된 제어방식은 피드백 제어기나 피드포워드 제어기에 모두 적용될 수 있다. 본 논문에서는 피드포워드 제어기에 대하여 이론을 적용하였으며 실험 및 시뮬레이션으로 검증을 하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.839-848
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• 2012

본 논문에서는 외란토크를 효과적으로 억제할 수 있는 AC 서보모터의 견실제어 방법을 제안한다. 제안된 제어기는 플랜트 모델에 기초한 피드포워드제어기와 안정화 피드백제어기로 구성된다. 피드포워드제어기는 공칭(nominal) 플랜트의 출력이 기준 속도명령을 정확히 추적하도록 설계되며 피드백제어기는 전체 폐루프시스템을 안정화시키는 역할을 한다. 피드백제어기는 임의로 선택될 수 있는 자유함수를 포함하는데 이 자유함수는 외란토크의 영향을 억제하고 제어기가 모델오차에 견실하게(robust) 동작되도록 선택될 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 제어방식이 기존의 제어방식들에 비해 우수한 제어성능을 가짐을 입증한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.556-560
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• 2007

In this paper, the research results for the improvement of tracking performance of a hydraulic shaking table are presented. A servo-hydraulic shaking table is not only highly nonlinear but also has a lot of time delay. In addition, the shaking table, which consists of multi axial hydraulic actuators, is a MIMO system coupled by kinematics and dynamics of each other's actuators. And it is demanded for the shaking table to track arbitrary trajectories up to high frequency even at the extreme situations such as substantial external loads and large disturbances. For this purpose, an iterative feed-forward control based on the inverse of a measured frequency response function is used for the shaking table. To solve the dynamic coupling, a pressure feedback control as numerical damping is used. It is shown through numerical simulations that the tracking performance of shaking table is improved up to 100Hz.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권3호
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• pp.17-24
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• 2004

동일한 작업을 반복하여 수행하는 불확실한 로봇 시스템을 위한 P형 반복 학습 제어기를 제안한다. 제안된 반복 학습 제어기는 조인트 위치 오차로 구성되는 선형 피드백 제어기와 현재의 조인트 속도 오차로 갱신되는 피드포워드 및 피드백 학습 제어기로 구성된다. 반복 작업 동작이 계속 진행됨에 따라 조인트 위치와 속도 오차는 균일하게 0으로 수렴한다. 반복 횟수에 따라 변화하는 학습 이득을 채택함으로서 반복 횟수 영역에서 임의적으로 수렴 비율을 조절할 수 있는 조인트 위치, 속도 오차한계를 제시하고, 조인트 위치와 속도 오차는 그 한계 내에서 반복 횟수 영역에서 0으로 수렴한다. 기존의 P형 반복 학습 제어기와는 달리 제안된 반복 학습 제어 알고리즘은 학습 이득을 적절하게 설계함으로써 반복 횟수 영역에서 오차 수렴 비율의 분석과 조정을 가능하게 하는 장점이 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2005년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.272-274
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• 2005

본 논문은 PWM DC-DC 변환기의 입력 임피던스를 Middlebrook의 EET (Extra Element Theorem)를 사용하여 해석할 수 있는 방법을 제시하고, 이를 이용하여 실제로 전압 제어, 전류 제어 승압형 변환기에 대한 입력 임피던스를 해석하였다. 유도된 수식은 간략화, 근사화를 통하여 보드 선도 (Bode plot)화 하였고, 입력 임피던스 특성 및 전류 루프, 피드백/피드포워드 루프, 전압루프의 영향을 해석하였다. 또한 이론적 해석은 컴퓨터시뮬레이션 결과 및 실제 제작된 PWM DC-DC 변환기의 실험 결과로 비교, 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.162-166
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• 1996

This paper presents a position control of ultra-precision machine tool post using piezoelectric material. A stack-type piezoelectric actuator Is employed in a hinge-type tool holder. An assumed linear transfer function of the practical nonlinear plant is established through the comparison of transfer functions and step responses in the experiments and the simulations. Several types of feedforward/feedback controllers are designed via computer simulations using the assumed linear transfer function. The position tracking control experiments are undertaken to show the control efficiency of each controller.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1815-1816
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• 2006

소음은 환경 오염원의 하나로서 사람에게 육체적, 정신적 피해를 발생시킨다. 이에 소음 제어 기술의 필요성이 증대하였고, 그 중에서 제어가 까다롭고 고비용을 요구하는 저주파 소음 제어 기술의 개발이 확대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 저주파의 주기적인 특성을 가지는 1차원 평면파 소음에 대한 능동 제어를 위해 기존의 적응 피드포워드 방법의 단점을 보완하는 적응 피드백 방법을 이용한 능동 소음 제어 시스템을 구성하고 능동 소음 제어 실험을 수행하였다. 이를 위해 소음원과 제어 음원을 가지는 덕트 형상의 실험 장치를 구성하였다. 제어기 설계를 위해 전파 소음을 예측하는 선형 예측법을 적용한 적응 디지털 필터를 구성하였으며 적응 알고리즘으로 Filtered-X LMS 알고리즘을 이용하였다. 제어기는 제어 알고리즘을 프로그램화하여 DSP에 입력함으로써 구성하였다. 실험에 사용된 소음은 500[Hz] 이하의 단일 주파수의 정현파 소음을 사용하였으며, 실험결과 음압 감소의 효과를 볼 수 있었다. 능동 소음 제어의 기술을 개발하여 하드웨어(덕트)의 모양 및 구조, 제어기의 종류 및 처리 속도, 주파수나 크기와 같은 특성이 급격히 변하는 소음의 경우에 능동적으로 소음을 제어할 수 있으며, 저주파 소음을 발생시키는 관형 연소기와 같은 장치 및 여러 분야에 응용이 가능하도록 하였다.