본 논문에서는 구조적으로 복잡한 다변수 시스템에 대한 비간섭 강인제어 문제가 연구되었다. Riccati형 행렬 방정식과 상태궤환을 이용해 궤환회로 또는 조작단 신호회로 고장에 대해 강인성을 가지면서 비간섭 제어 될 수 있는 방법을 제안하고 2입력 2출력 터어보발전기 모델을 이용하여 시뮬레이션 하였다.그 결과 루프 고장시 종래의 방법에 의해 설계한 궤환 시스템에서는 불안정한 응답을 나타낸 반면 본 연구에서 제시한 방법으로 설계한 시스템에서는 고장에 관계없이 안정하고 비간섭된 응답을 나타내어 구조가 복잡한 다변수 시스템의 비간섭 강인 제어에 응용될 수 있음을 잘 입증하고 있다.
QFT(Quantitative Feedback Theory) is a very practical design technique that emphasizes the use of feedback for achieving the desired system performance tolerances in despite of plant uncertainty and disturbance. The fundamental concept of QFT is a loop shaping procedure that a suitable controller can be found by shaping a nominal loop transfer function. The loop shaping synthesis involves the identification of a structure and the specialization of parameter optimization of a desired system. This paper presents an improved loop shaping approach of QFT with model validation using GA(Genetic Algorithm). The method presented in this paper removes the problems of iterative operation, transformation error, and model validation in the conventional methods without consideration of frequency domain.
Feedback loop dominance is a key concept to understand structural driving forces of system behavior. In this paper, we propose two kinds of shifts in dominant feedback loops: continuous shifts (CS) and discrete shifts (DS). With the help of questionnaires, we verified three hypotheses regarding cognitive biases in perceiving the shifts in dominant feedback loops: 1) failure in perceiving continuous shifts, 2) tendency of decision making based on discrete shifts, and 3) different perception on the dominant feedback loops between level variables and rate variables. We discussed the implication of these cognitive biases on time delay and timing strategy in decision-making processes.
본 논문에서는 LCD 판넬 밝기의 균일성을 향상시키기 위하여 램프간의 저항 차이를 검출하는 회로를 사용한다. 기준 loop와 비교 loop의 feedback 전압을 나누어 검출된 저항의 차이는 PWM duty를 결정하는 제어 모드와 연결하여 램프 저항에 맞는 전압을 램프에 인가한다. 기준 loop의 feedback 전압은 모든 loop의 기준 전압이 되며, 하나의 IC에 램프의 수만큼 외부 기판을 연결하여 사용할 수 있다. 모든 비교 loop의 램프들은 기준 램프와 같은 밝기를 유지하기 위해 에러를 보상하며, 결과적으로 제안된 회로는 기존의 회로에 비해 약 $40\%$ 밝기 균일성을 재선한다.
This paper reports a filtered velocity feedback(FVF) controller, which is an alternative to direct velocity feedback(DVFB) controller. The instability problems due to high frequency response under DVFB can be alleviated by the suggested FVF controller. The FVF controller is designed to filter out the unstable high frequency response. The FVF controller and the dynamics of clamped beams under forces and moments are first formulated. The effects of the design parameters(cut-off frequency, gain, and damping ratio) on the stability and the performance are then investigated. The cut-off frequency should be selected not to affect the system stability. The magnitude of the open loop transfer function(OLTF) at the cut-off frequency should be small. As increasing the gain of the FVF controller, the magnitude of the OLTF is increased, so that the closed loop response can be reduced more. The enhancement of the OLTF at the cut-off frequency is reduced but the phase behavior around the cut-off frequency is distorted, as the damping ratio is increased. The control performance is finally estimated for the clamped beam. More than 10 dB reductions in velocity response can be achieved at the modal frequencies from the first to eighth modes.
This paper reports a filtered velocity feedback (FVF) controller, which is an alternative to direct velocity feedback (DVFB) controller. The instability problems due to high frequency response under DVFB can be alleviated by the suggested FVF controller. The FVF controller is designed to filter out the unstable high frequency response. The FVF controller and the dynamics of clamped beams under forces and moments are first formulated The effects of the design parameters (cut-off frequency, gain, and damping ratio) on the stability and the performance are then investigated. The cut-off frequency should be selected not to affect the system stability. The magnitude of the open loop transfer function (OLTF) at the cut-off frequency should be small. As increasing the gain of the FVF controller, the magnitude of the OLTF is increased, so that the closed loop response can be reduced more. The enhancement of the OLTF at the cut-off frequency is reduced but the phase behavior around the cut-off frequency is distorted, as the damping ratio is increased The control performance is finally estimated for the clamped beam. More than 10dB reductions in velocity response can be achieved at the modal frequencies from the first to eighth modes.
본 논문에서는 3개의 부궤환 루프를 가진 저잡음 위상고정루프를 제안하였다. 기존 구조의 위상고정루프는 하나의 부궤환 루프로 구성되어 있어 잡음 특성 개선이 쉽지 않다. 추가된 부궤환 루프는 지터 특성을 결정하는 전압제어발진기의 입력 전압 크기를 줄여주는 역할을 하여 기존 구조로 쉽지 않은 잡음 특성 개선을 가능하게 해준다. 시뮬레이션 결과는 부궤환 루프가 추가될 때마다 지터 특성이 개선되는 것을 보여주고 있다. 전력의 경우 10% 정도 약간 상승하게 되지만, 지터 특성은 2배 정도 개선된다. 제안된 위상고정루프는 1.8V 180nm CMOS 공정을 이용하여 Hspice로 시뮬레이션 하였다.
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.
Quantitative Feedback Theory (QFT) is one of effective methods of robust controller design. In QFT design we can considers the phase information of the perturbed plant so it is less conservative than $H_{\infty}$ and ${\mu}$-synthesis methods and as be shown, it is more transparent than the sensitivity reduction methods mentioned . In this paper we want to overcome the major drawback of QFT method which is lack of an automatic method for loop-shaping step of the method so we focus on the following problem: Given a nominal plant and QFT bounds, synthesize a controller that achieves closed-loop stability and satisfies the QFT boundaries. The usual approach to this problem involves loop-shaping in the frequency domain by manipulating the poles and zeros of the nominal loop transfer function. This process now aided by recently developed computer aided design tools proceeds by trial and error and its success often depends heavily on the experience of the loop-shaper. Thus for the novice and First time QFT user, there is a genuine need for an automatic loop-shaping tool to generate a first-cut solution. Clearly such an automatic process must involve some sort of optimization, and while recent results on convex optimization have found fruitful applications in other areas of control theory we have tried to use LMI theory for automating the loop-shaping step of QFT design.
This paper proposes a simple and intuitive model-free torque-tracking control for rotary electro-hydraulic actuators. The undesirable natural-velocity-feedback effect is discussed by introducing mechanical impedance into the electro-hydraulic actuation system. The proposed model-free torque control comprises inner- and outer-loop control to achieve two control objectives. Inner-loop control reduces the mechanical impedance passively and optimally. To improve the tracking accuracy, a certain form of proportional-integral-derivative control is applied to the outer loop. The robustness of the proposed closed-loop system against external disturbances is demonstrated by transforming the two-loop control structure into a disturbance observer form. The proposed method is validated on a single joint electro-hydraulic actuator.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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