• 제목/요약/키워드: Closed-loop MIMO

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폐로식별기법에 의한 TRMS 모델링 (Modeling for Twin Rotor System Using CLID)

  • 이정경;권오규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.644-646
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    • 2004
  • The closed loop identification(CLID) is a very useful method for on-line applications since it can identify the plant in the closed-loop system composed of the plant and the controller. There are some literatures on CLID, but they and mainly focused on SISO(Single-Input/Single-Output) problem. In this paper, a CLID method is proposed for MIMO(Multi-Input/Multi-Output) systems. The CLID method is applied to a MIMO benchmark plant, TRMS(Twin-Rotor MIMO System). To illustrate the performance of the closed-loop system identification., unit step responses in the TRMS are represented and compared with the open-loop identification via some simulation.

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Data-based Stability Analysis for MIMO Linear Time-invariant Discrete-time Systems

  • Park, Un-Sik;Ikeda, Masao
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.680-684
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    • 2005
  • This paper presents a data-based stability analysis of a MIMO linear time-invariant discrete-time system, as an extension of the previous results for a SISO system. In the MIMO case, a similar discussion as in the case of a SISO system is also applied, except that an augmented input and output space is considered whose dimension is determined in relation to both the orders of the input and output vectors and the numbers of inputs and outputs. As certain subspaces of the input and output space, both output data space and closed-loop data space are defined, which contain all the behaviors of a system, respectively, with zero input in open-loop and with a control input in closed-loop. Then, we can derive the data-based stability conditions, in which the open-loop stability can be checked by using a data matrix whose column vectors span the output data space and the closed-loop stability can also be checked by using a data matrix whose column vectors span the closed-loop data space.

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양방향 통신 시스템에서 폐회로 다중 안테나 기법을 적용한 적응형 협동 중계 전송 기술 (Adaptive Cooperative Relay Transmission Technique Using Closed-loop MIMO Scheme for Duplex Communication System)

  • 이관섭;김영주
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.157-162
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    • 2010
  • 본 논문에서는 양��향 통신 시스템에서 폐회로 다중 안테나 송수신 (closed-loop multiple-input multiple-output) 기법을 사용하는 적응형 협동 다중 홉 중계 시스템을 제안한다. 중계기와 기지국 사이의 이동성이 낮기 때문에, 폐회로 다중 안테나 송수신 기법은 개회로 다중 안테나 송수신 기법보다 높은 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이 때, 한 개 이상의 중계 터미널들은 기지국으로 전송을 공유하고 프리코딩 가중치 벡터를 피드백하기 위해 하나의 협동 그룹에 포함되어야 한다. 피드백 비트의 증가로 인한 전송량 감소를 최소화하기 위해 코드북 기반의 최대비 전송 기법을 사용하여 피드백 비트수를 제한한다. 기지국은 협동 중계 그룹 중에서 채널 상태가 가장 좋은 중계기를 선택하고, 프리코딩을 위한 인덱스 값을 중계기에 피드백한다. 이러한 중계 시스템을 위해 피드백 형태와 선택 프로토콜 시나리오를 제안하고, 모의실험을 통해 중계기 선택에 따른 성능을 확인한다.

다변수 슬라이딩 모드 제어에 의한 부정합조건 불확실성을 갖는 다입출력 비선형 시스템의 강인그로벌 지수 안정화 (A Robust Global Exponential Stabilization of Uncertain Affine MIMO Nonlinear Systems with Mismatched Uncertainties by Multivariable Sliding Mode Control)

  • 이정훈
    • 전기학회논문지
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    • 제60권9호
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    • pp.1754-1760
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    • 2011
  • In this paper, a systematic design of a robust nonlinear multivariable variable structure controller based on state dependent nonlinear form is presented for the control of MIMO uncertain affine nonlinear systems with mismatched uncertainties and matched disturbance. After a MIMO uncertain affine nonlinear system is represented in the form of state dependent nonlinear system, a systematic design of a robust nonlinear variable structure controller is presented. To be linear in the closed loop resultant dynamics, the linear sliding surface is applied. A corresponding diagonalized control input is proposed to satisfy the closed loop global exponential stability and the existence condition of the sliding mode on the linear sliding surface, which will be investigated in Theorem 1. Through a design example and simulation study, the usefulness of the proposed controller is verified.

지정된 고유구조를 갖는 선형 시불변 다입출력 시스템의 PID조정기의 설계 (Design of PID regulator for linear time invariant MIMO system with prescribed eigenstructure)

  • 손승걸;전기준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.86-89
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    • 1986
  • This paper presents a design methodology for a PID regulator. The parameters of the PID regulator are determined through equivalent structure to the closed-loop system whose feedback gain assigns prescribed eigenvalues of the closed-loop system and minimizes a given performance index.

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Spatial Multiuser Access for Reverse Link of Multiuser MIMO Systems

  • 신오순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권10A호
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    • pp.980-986
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    • 2008
  • Spatial multiuser access is investigated for the reverse link of multiuser multiple-input multiple-output (MIMO) systems. In particular, we consider two alternative a aches to spatial multiuser access that adopt the same detection algorithm at the base station: one is a closed-loop approach based on singular value decomposition (SVD) of the channel matrix, whereas the other is an open-loop approach based in space-time block coding (STBC). We develop multiuser detection algorithms for these two spatial multiuser access schemes based on the minimum mean square error (MMSE) criterion. Then, we compare the bit error rate (BER) performance of the two schemes and a single-user MIMO scheme. Interestingly, it is found that the STBC approach can provide much better BER performance than the SVD approach as well as than a single-user MIMO scheme.

반복적 설계 방식을 사용한 다중입출력 자기베어링 시스템의 식별 및 제어기 성능 향상 (Iterative Control-Relevant Identification and Controller Enhancement of MIMO Magnetic Bearing Rigid Rotor)

  • 한동철;이상욱;안형준;이상호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.493-498
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    • 2000
  • The magnetic bearing systems are intrinsically unstable, and need the feedback control of electromagnetic forces with measured displacements. So the controller design plays an important role in constructing high performance magnetic bearing system. In case of magnetic bearing systems, the order of identified model is high because of unknown dynamics included in closed loop systems - such as sensor dynamics, actuator dynamics-and non-linearity of magnetic bearings itself. "Identification for control" - joint optimization of system identification and controller design- is proposed to get the limited-order model which is suited for the design of high-performance controller. We applied the joint identification/controller design scheme to MIMO rigid rotor system supported by magnetic bearings. Firs, we designed controller of a nonlinear simulation model of MIMO magnetic bearing system with this scheme and proved its feasibility. Then, we performed experiments on MIMO rigid rotor system supported by magnetic bearings, and the performance of closed-loop system is improved gradually during the iteration.

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공간 다중화를 위한 부 공간 방식 Precoding 기법 (Subspace Method Based Precoding for MIMO Spatial Multiplexing)

  • 문철;정창규;박동희;곽윤식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.1161-1166
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    • 2005
  • 본 논문에서는 제한된 피드백 정보를 사용하는 공간 다중화 기법에 사용될 수 있는 부 공간 방식 기반 preceding 기법을 제안한다. 제안된 preceding 기법은 수신기에서 다수의 공통 기저 집합(common basis sets)으로부터 용량을 최대로 하는 기저들을 선택하고, 선택된 기저들은 feedback 정보를 통해 송신기에 전달되고, 송신기에서는 선택된 기저들로 이루어진 precoding 행렬을 구성한다. 선택된 기저들은 해당 기저들이 속한 기저 집합의 index에 대한 feedback 정의와 선택된 기저 집합에서 각 기저들의 선택 여부에 대한 feedback 정보를 통해 송신기로 feedback된다. 선택된 기저 집합 index는 송수신기가 약속한 공통 기저 집합중에서 해당 MIMO 채널의 부 공간의 좌표(coordinate)에 가장 적합한 좌표를 나타내고, 해당 좌표에서 상당한 양의 에너지를 포함하는 기저들을 선택함으로써 적은 feedback 정보량으로 MIMO 채널을 묘사하다. 시뮬레이션을 통해 제안된 부 공간 방식 기반 precoding 기법이 적은 feedback 정보량을 사용하면서 폐루프 MIMO 용량 (closed-loop MIMO capacity)에 근접하는 용량을 제공함을 보인다.

철도 환경에서의 MIMO시스템의 응용 방안 (On the Application of MIMO systems for railway environment)

  • 이철진;황현철;조봉관;신승훈;곽경섭
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.9-17
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    • 2004
  • 본 논문에서는 이동 통신 시스템의 관점에서 철도 환경에 적용 가능한 MIMO 시스템을 고찰하였다. 먼저, 무선 통신 환경하에서 이동중인 열차와 기지국간의 무선 채널 환경의 특성을 분석하고, 이를 기지국이 선로 쪽에 있는 경우와 그렇지 않은 경우의 차이점을 비교하였다. 다음으로, 철도 환경의 열악한 무선 링크에 의한 성능 저하 문제를 해결하기 위하여 항후 적용 가능한 다중 안테나 시스템을 소개하고 이를 채널 용량과 다이버시티 추면에서 성능을 분석하였다. 특히, 다이버시티 기법 측면에서 폐루프 방식과 개루프 방식을 비교하며, 안테나간 상관도에 따른 이들 성능을 분석하였다. 마지막으로, 다중안테나 시스템을 철도 환경에 적용시킨 유럽의 ESCORT 프로젝트의 실험 결과를 비교하고 분석하였다.

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폐루프 다중입출력 시스템을 위한 효율적인 그룹별 공간 다중화 기법 설계 (A New Efficient Group-wise Spatial Multiplexing Design for Closed-Loop MIMO Systems)

  • 문성현;이흔철;김영태;이인규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권4A호
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    • pp.322-331
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    • 2010
  • 본 논문에서는 폐루프 다중입출력 무선통신 환경을 위한 새로운 공간 다중화 기법을 소개한다. 기존에 제안되 었던 직교 공간 다중화 (OSM; orthogonalized spatial multiplexing) 방식을 확장하여, 우리는 임의의 수의 데이터 스트림을 동시에 전송하기 위한 새로운 방식을 제안한다. 이를 위하여 우리는 데이터 스트림을 두 개 이상의 그룹으로 나누고 수신기에서 블록 대각화 과정을 수행한다. 제안하는 기법은 적은 피드백 정보량을 가지며 심볼 단위의 ML (maximum likelihood) 검출을 통해 복잡도를 최소화한다. 실험 결과를 통해 제안하는 기법은 기존의 설계 기법들에 비하여 비트에러율 관점에서 큰 성능 이득을 제공함을 확인한다. 또한 추가적인 피드백을 통해 수신 그룹의 선택을 최적화함으로써 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 관찰한다.