• 제목/요약/키워드: Closed-loop-Control System

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불확실 이산 시스템을 위한 외란관측기와 적분 동특성형 슬라이딩 면을 갖는 새로운 둔감한 이산 적분 정적 출력 궤환 가변구조제어기 (A New Robust Discrete Integral Static Output Feedback Variable Structure Controller with Disturbance Observer and Integral Dynamic-Type Sliding Surface for Uncertain Discrete Systems)

  • 이정훈
    • 전기학회논문지
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    • 제59권7호
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    • pp.1289-1294
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    • 2010
  • In this paper, a new discrete integral static output feedback variable structure controller based on the a new integral dynamic-type sliding surface and output feedback discrete version of the disturbance observer is suggested for the control of uncertain linear systems. The reaching phase is completely removed by introducing a new proposed integral dynamic-type sliding surface. The output feedback discrete version of disturbance observer is presented for effective compensation of uncertainties and disturbance. A corresponding control with disturbance compensation is selected to guarantee the quasi sliding mode on the predetermined integral dynamic-type sliding surface for guaranteeing the designed output in the integral dynamic-type sliding surface from any initial condition for all the parameter variations and disturbances. Using discrete Lyapunov function, the closed loop stability and the existence condition of the quasi sliding mode is proved. Finally, an illustrative example is presented to show the effectiveness of the algorithm.

종방향 안전도 향상을 위한 자동비상제동 알고리즘 개발 (Development of Advanced Emergency Braking Algorithm for the enhanced longitudinal safety)

  • 이태영;이경수;이재완
    • 자동차안전학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.56-61
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    • 2013
  • This paper presents a development of the Advanced Emergency Braking (AEB) Algorithm for passenger vehicles. The AEB is the system to slow the vehicle and mitigate the severity of an impact when a rear end collision probability is increased. To mitigate a rear end collision, the AEB comprises of a millimeter wave radar sensor, CCD camera and vehicle parameters of which are processed to judge the likelihood of a collision occurring. The main controller of the AEB algorithm is composed of the two control stage: upper and lower level controller. By using the collected obstacle information, the upper level controller of the main controller decides the control mode based not only on parametric division, but also on physical collision capability. The lower level controller determines warning level and braking level to maintain the longitudinal safety. To decide the braking level, Last Ponit To Brake and Steer (LPTB/LPTS) are compared with current driving statues. To demonstrate the control performance of the proposed AEBS algorithm's, closed-loop simulation of the AEBS was conducted by using the Matlab simlink and CarSim software.

다입출력 불확실 선형 플랜트를 위한 포화함수에 의한 연속 슬라이딩 면 변환 가변구조시스템 (A Continuous Sliding Surface Transformed VSS by Saturation Function for MIMO Uncertain Linear Plants)

  • 이정훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권7호
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    • pp.127-134
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    • 2015
  • 본 연구에서는 다입출력 불확실 선형 플랜트를 위한 포화함수에 의한 연속 슬라이딩 면 변환 가변 구조 시스템이 주어진다. 이론적으로 불연속 슬라이딩 면 변환 가변구조 시스템을 제안한다. 사전에 결정된 슬라이딩 면 위에 슬라이딩 모드의 다입출력 존재 조건과 함께 페루프 지수 안정성에 대해 검토한다. 실제 응용을 위하여 포화 함수에 의하여 불연속 가변구조 시스템의 연속 근사화를 이룬다. 실제적인 관점에서 가변 구조 시스템의 내부 특성인 제어입력의 불연속성을 많이 개선한다, 설계 예와 시뮬레이션 연구를 통하여 제안된 연속 변환 가변구조 시스템 제어기의 유용성을 입증한다.

최적 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템의 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Optimal Satellite-Tracking Antenna $H{\infty}$ Control System)

  • 김동원;김호성;황현준
    • 전기전자학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.19-30
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    • 1997
  • 인공위성 추적 안테나 제어 시스템은 로테이터에 해당하는 DC 서보모터에 의해 안테나의 방위각 및 앙각을 제어함으로써 인공위성의 현재 위치를 추적하고자 하는 시스템이다. 한편 제어 시스템의 설계를 위한 위성추적 시스템의 선형모델은 일반적인 DC 서보모터의 위치 제어 시스템과는 달리 바람에 의한 토오크 외란과 베어링 및 공기역학적 마찰로 인한 전달함수의 파라메타 변동이 존재하므로 이러한 시스템의 불확실성에도 불구하고 만족스러운 명령추종성를 가지는 강인한 제어 시스템의 설계가 요구된다. 본 연구에서는 유전 알고리즘을 사용하여 복잡한 최적화의 과정없이 가중치 함수와 설계 파라메타 ${\gamma}$를 동시에 최적화함으로써 시스템의 파라메타 변동에 대한 강인한 안정성과 기준모델에 따른 최적의 명령추종성을 가지는 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템을 설계한다. 이를 위해 강인한 안정성을 가지는 해집단내에서 기준모델의 출력을 최적으로 추종하도록 유전 알고리즘을 사용하여 적절히 주어진 가중치 함수의 게인 및 동특성 파라메타와 설계 파라메타 ${\gamma}$를 동시에 최적화한다. 끝으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 설계된 위성추적 안테나 $H{\infty}$ 제어 시스템의 유용성을 확인한다.

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선박용 DBS수신 추적안테나 시스템의 구현 (A study on the tracking antenna system for DBS receive on a ship)

  • 최조천;양규식;최병하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.2236-2245
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    • 1997
  • 직접위성방송(DBS)은 정보화사회를 위한 실질적인 서비스 분야로써 각광을 받고 있으며, 특히 해상에 까지 광범위한 방송서비스를 제공할 수 있는 매우 유용한 매체이다. 그러나 해상에서의 DBS 수신장치는 선박의 운항이나 피칭(pitching), 로링(rolling), 요잉(yawing) 등의 동요에 관계없이 위성을 계속 추적하기 위한 복잡한 안테나 제어장치가 필요하다. 이 연구는 소형 선박에서 무궁화위성의 DBS를 수신하기 위한 장치의 개발을 목표로 하고 있으며, 한반도 주위의 해역을 항해하는 소형 선박에서 쉽게 탑재하고 사용할 수 있도록 소형, 경량, 저가격화에 중점을 두었다. 그러므로 한반도 연.근해에서 무궁화위성의 추적조건을 분석하고 이에 적합한 Az/El 2축 마운트를 설계하여 제작하였으며, 스텝트렉(step track) 빙식에 의한 추적과 각속도 센서를 이용한 마운트의 동요보정 기능을 타 장비의 도움없이 스스로 수행할 수 있는 시스템을 연구하였다. 또한 장치를 탑재할 수 있는 선박운동 시뮬레이터를 제작하여 여러가지 형태의 동요를 구현하며, 추적과 동요보정에 따른 수선상태를 측정, 분석하므로써 실험적으로 최적의 알고리즘을 작성하였다.

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가변속 압축기를 갖는 오일쿨러의 최적 PI 제어기 설계 (Optimization of a PI Controller Design for an Oil Cooler System with a Variable Rotating Speed Compressor)

  • 권태은;정태영;정석권
    • 설비공학논문집
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    • 제28권12호
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    • pp.502-508
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    • 2016
  • An optimized PI controller design method is presented to promote the control performance of an oil cooler system for high precision machine tools. First, a transfer function model of the oil cooler system with a variable rotating speed compressor was obtained by the perturbation method as the first order system with a negligible dead time. Then, the closed-loop control system was described as the second order system with a zero. Its dynamic behaviors are mostly governed by characteristic parameters, the damping ratio, and the natural frequency which is incorporated in PI gains. Next, an optimum integral of the time-weighted absolute error (ITAE) criterion was applied to the second order system. The characteristic parameters can be determined by the given design specifications, percent overshoots and settling times and comparisons with the ITAE criterion. Hence, the PI gains were plainly identified in a deterministic way. Finally, the PI gains were fine-tuned to obtain desirable dynamics in real systems, considering the zero effect and parameter variations. The validity of the proposed method was proven by computer simulations and real experiments for selected cases.

CR의 송신 전력 제어를 위한 게임 이론 연구 (Game Theory for Transmission Power Control of Cognitive Radio)

  • 황인관;이령경;조해근;임연준;고은경;송명선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.448-454
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    • 2007
  • 본 논문에서는 CR(Cognitive Radio)의 가장 적합한 인공지능 기술로 주목받고 있는 게임 이론을 전력 제어 방식에 적용해 CDMA 시스템 기반의 사용효율과 효용에 대한 성능 평가 결과를 제시하였다. 사용자와 네트워크 동시 최적화를 위한 효용함수식을 정의하였으며 모의실험을 통해 FOM(Figure of Merit)과 형평성(Fairness)에서 기존의 폐루프 전력 제어 방식보다 월등한 성능을 입증하였다. 또한 게임 이론을 적용한 전력 제어 방식은 통신 환경을 인지하고 연산하여 적합한 최적의 서비스를 제공하는 CR의 여러 분야에 확장 적용 가능함을 제시하였다.

PCV 밸브의 설계 프로그램 개발에 관한 연구 (A Study on Development of Design Program for PCV Valve)

  • 이종훈;;이연원;김영덕
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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    • pp.228-232
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    • 2005
  • Automobiles are very important as modern society is developed. Increase of the number of the automobiles cause environmental problem, that is, air pollution. So, many countries are adopting a environmental law. Automobile manufacturing companies have developing methods to prevent air pollution with increase of the efficiency of automotive engines. PCV(Positive Crankcase Ventilation) system which is one of them is made by the closed loop that consists of combustion chamber, crankcase, manifold suction tube and manifold. PCV valve is attached on manifold tube to control the flowrate of blowby gas. PCV valve is an important part in this system but it is difficult to design PCV valve which satisfies the required flowrate of blowby gas. In this study, our purpose is to help a PCV valve designer with the development of a design program. We used 4th order Runge-Kutta method and Bernoulli's equation to analyze the spool dynamic motion. By the comparison between our program and experiment, we think that a PCV designer can use our program in their work place.

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적산 일사 제어법으로 관수하는 순환식 수경재배에서 배액 혼합 방식에 의한 재사용 양액 내 양분 조정효과 비교 (Comparison of Nutrient Replenishing Effect under Different Mixing Methods in a Closed-loop Soilless Culture using Solar Radiation-based Irrigation)

  • 안태인;신종화;노은희;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.247-252
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    • 2011
  • 순환식 수경재배에서 배액의 EC, 부피, 관수량은 재사용 양액의 혼합비율을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 적산 일사량 제어법으로 관수할 경우 일일 관수량의 예측은 곤란하며 일반적으로 고정된 혼합비율을 사용한다. 이 경우 새 양액이 고정적으로 투입되어 양분의 조정 효과가 기대되지만, 때때로 배액의 강제배출을 필요로 한다. 본 연구는 적산 일사량 제어법으로 관수하는 순환식 수경재배 조건에서 배액의 혼합비를 고정한 처리구(FR)와 정해진 혼합 용량 내에서 배액의 부피와 EC에 따라 혼합비를 변경하는 처리구(MR)의 재사용 양액 내 양분 조정효과를 비교하여 양수분 이용효율이 높은 혼합방식의 규명에 기여하고자 수행하였다. 배액의 농도 변화를 비교하기 위한 대조구로는 비순환식 수경재배 처리구(OP)를 구성하였다. FR처리구의 배액 혼합 비율은 배액의 희석 EC를 각각1.0, $2.0dS{\cdot}m^{-1}$로 설정하여 혼합처리를 적용하였다. MR 처리구의 경우는 혼합 용량을 1회 관수량을 기준으로 배액의 EC와 부피에 따라 혼합비율이 변경되도록 하였다. 배액의 누적 현상은 FR 1.0 처리구에서 관찰되었으며, FR 2.0과 MR 처리구에서는 배액 누적현상이 나타나지는 않았으나 MR 처리구의 배액 저장량이 FR 2.0 처리구에 비해서 낮게 나타났다. 배액과 재사용 양액 내 $Mg^{2+}:K^+:Ca^{2+}$$SO^{2-}_4:NO^-_3:PO^{3-}_4$의 당량 농도 간 비율 변화는 FR, MR 처리구에서 초기비율 대비 비교적 좁은 변화 범위를 나타냈다.

적분작용을 포함하는 로봇 매니퓰레이터의 출력궤환 강인제어 (A Robust Output Feedback Control of Robot Manipulators with Integral Action)

  • 신의석;이강웅
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권1호
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • 본 논문에서는 파라미터 변동 범위가 유한한 로봇 매니퓰레이터에 대한 출력궤환 강인제어기를 고이득 관측기를 사용하여 설계하였다. 적분제어를 포함하는 제안된 제어기는 이득제한에 따른 추종오차를 개선시키도록 하였다. 관절의 속도 측정치를 사용할 때의 문제점을 개선하기 위하여 고이득 관측기를 사용하였다. 미지의 파라미터 변동 범위에 대한 제한을 받지 않도록 제어기를 구성하였으며 전체 폐루프시스템의 상태궤적의 수렴성을 입증하였다. 제안된 방법을 2-링크 로봇 매니퓰레이터의 궤적제어에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 성능을 확인하였다.

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