• 제목/요약/키워드: Decentralized LQR

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TITO시스템의 LQ-Pl제어기 동조 (A LQ-Pl Controller Tuning for TITO System)

  • 엄태호;서병설
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권5호
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    • pp.37-42
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    • 2004
  • 다변수 제어시스템의 최적 PI동조에 관한 연구는 난해하기 때문에 일반적인 방법으로 접근하기 힘들다. 본 논문에서는 다변수 시스템을 2-입력, 2-출력의 2차시스템을 고려하여 PI제어요소가 포함된 폐루프 상태방정식과 LQR의 폐루프 상태방정식의 관계를 유도하는 루프형성절차를 통해 주파수 영역 설계사양과 만족할 수 있도록 가격함수의 가중치 요소 Q와 R을 선정함으로써 성능 및 안정도-강인성이 보장되는 분산된 최적 강인 PI제어기 설계방법을 제안하고자 한다.

TITO 시스템의 LQ-PID 제어기 동조 (A LQ-PID Controller Tuning for TITO System)

  • 이동배;서병설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권9C호
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    • pp.1252-1257
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    • 2004
  • 본 논문에서는 TITO 시스템에서 분산된 LQ-PID 제어기 설계방법을 제안하고,주파수 영역의 설계사양인 명령추종, 외란제거, 센서 잡음 저감도를 만족하도록 제어기를 설계하였다. 설계방법은 PID 제어요소를 포함한 폐루프 상태방정식과 LQR 폐루프 상태방정식의 관계를 유도하고 루프형성절차를 통해 가격함수의 가중치 요소 Q와 R을 선정함으로써 성능 및 안정도 강인성이 보장되도록 하였다.

Decentralized energy market-based structural control

  • Lynch, Jerome Peter;Law, Kincho H.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제17권3_4호
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    • pp.557-572
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    • 2004
  • Control systems are used to limit structural lateral deflections during large external loads such as winds and earthquakes. Most recently, the semi-active control approach has grown in popularity due to inexpensive control devices that consume little power. As a result, recently designed control systems have employed many semi-active control devices for the control of a structure. In the future, it is envisioned that structural control systems will be large-scale systems defined by high actuation and sensor densities. Decentralized control approaches have been used to control large-scale systems that are too complex for a traditional centralized approach, such as linear quadratic regulation (LQR). This paper describes the derivation of energy market-based control (EMBC), a decentralized approach that models the structural control system as a competitive marketplace. The interaction of free-market buyers and sellers result in an optimal allocation of limited control system resources such as control energy. The Kajima-Shizuoka Building and a 20-story benchmark structure are selected as illustrative examples to be used for comparison of the EMBC and centralized LQR approaches.

TITO시스템의 최적 PI제어기 동조 (An Optimal PI Controller Tuning for TITO System)

  • 엄태호;서병철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.186-189
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    • 2003
  • This paper presents an optimal tuning method of the decentralized PI controller of two-input, two-output(TITO) second order system to be formulated as LQR. The tuning method of proposed decentralized PI controller is developed by establishing the relationships between the closed-loop state equation including decentralized PI control factors and the closed-loop state equation of LQR, which can be guaranteed the performance and stability-robustness by selecting the weighting factors Q and R of the cost function in order to satisfy design specifications in frequency domain.

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풍력발전시스템 개별피치제어설계 및 피로해석에 관한 연구 (Design of Individual Pitch Control and Fatigue Analysis of Wind Turbine)

  • 전경언;노태수;김국선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권1호
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    • pp.1-9
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    • 2014
  • 로터에 작용하는 불균형한 반복 하중은 풍력발전기에 구조적 하중을 발생시키고 이러한 하중이 구조물에 지속적으로 누적되면 피로 파괴와 수명 단축을 발생시킨다. Individual pitch control(IPC)는 이러한 구조적 하중을 저감시키고 풍력발전기의 작동 수명 연장에 효과가 있는 제어 방법이다. 본 연구에서는 Decentralized LQR(DLQR)과 Disturbance accommodating control(DAC)를 이용한 IPC 설계를 제시한다. DLQR은 로터 회전속도 제어를 위해 사용하였고 DAC는 블레이드에 외란으로 작용하는 바람(난류) 효과를 상쇄하도록 구성하였다. 제시된 IPC제어기의 구조적 하중 저감 효과는 Gain-scheduled PI로 설계된 Collective pitch control(CPC)과 비교하여 확인하였다. 또한, IPC의 구조물 하중 저감 효과를 확인하기 위해 피로 누적에 의한 손상정도를 나타내는 피로등가하중(DEL)을 이용하였다.

준능동 MR 댐퍼가 설치된 건축 구조물의 분산제어 (Decentralized Control of Building Structures Installed with Semi-active MR Damper)

  • 윤경조;이상현;민경원;이성경
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.127-132
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    • 2007
  • In this paper, to overcome local damages of structures, an uncertainty of structural model, installing sensors of structures, and economics of building system, decentralized semi-active magnetorheological(MR) damper using the displacement or velocity transferred to the response of floor installed damper is proposed. Relative magnitude between the control force of dampers and the story shear force is difined as design variables and the performance indices response spectra analysis through nonlinear time history analysis excited by seismic loads is performed according to this design variables. And the performance of this decentralized MR damper is compared with previous centralized LQR control algorithm using 3-stories benchmark building structure excited by El Centro (1940, N.S) in order to evaluate the application of building structures.

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분산제어식 응답의존형 MR 감쇠기를 이용한 구조물의 지진응답제어 (Seismic Response Control of Structures Using Decentralized Response-Dependent MR Dampers)

  • 윤경조;민경원;이상현
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.761-767
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    • 2007
  • 건축 및 토목 구조물의 진동 제어분야에서 중앙집중식 제어방식은 주어진 목표응답수준을 만족시키기 위해서 전력공급, 센서, 그리고 감쇠기 등을 포함하는 복잡한 제어시스템을 구축하고 유지하는 노력이 필요하고, 구조물 유한요소모델의 큰차수, 모델의 불확실성, 가력장치의 제한 등의 이유로 적용성의 한계가 있다. 본 논문에서는 센서 혹은 컴퓨터없이 준능동 MR 감쇠기가 설치된 층만의 정보에 의해 제어력이 생성되는 분산제어식 응답의존형 MR 감쇠기가 제안하였다. 제안된 분산제어식 응답의존형 MR 감쇠기는 구조물의 층전단력에 대한 가변마찰력 크기 비의 변화에 따라 지진하중을 받는 구조물의 제어성능이 수동인 경우와 비선형 시간이력해석을 통해 비교 평가되었다. 마지막으로 일반 제어이론에서 널리 이용되는 중앙집중식 LQR 알고리듬과 본 논문에서 제안된 분산제어식 응답의존형 MR감쇠기가 3층 전단형 구조물을 대상으로 수치해석을 통해 비교 평가됨으로써 제안된 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

7 자유도 차량 모델과 출력 되먹임을 이용한 자동차 능동 현가장치 설계에 관한 연구 (Output feedback, decentralized controller design for an active suspension system using 7 DOF full car model)

  • 노태수;정길도;홍동표
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.871-875
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    • 1996
  • The Output feedback linear quadratic regulator control is applied to the design of active suspension system using 7 DOF full car model. The performance index reflects the vehicle vertical movement, pitch and roll motion, and minimization of suspension stroke displacements in the rattle space. The elements of gain matrix are approximately decoupled so that each suspension requires only local information to generate the control force. The simulation results indicates that the output feedback LQ controller is more effective than purely passive or full state feedback active LQ controllers in following the road profile at the low frequency range and suppressing the road disturbance at the high frequency ranges.

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