• 제목/요약/키워드: Gain-scheduling

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시간 지연 이득 계획 제어와 자기 부상 시스템에의 응용 (A Time Delay-Based Gain Scheduled Control and It's Application to Electromagnetic Suspension System)

  • 성호경;조정민;조흥제;김동성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.221-225
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    • 2005
  • This paper proposes a gain scheduled control technique using time-delay for the nonlinear system with plant uncertainties and unexpected disturbances. The time delay-based gain scheduled control depends on a direct estimation of a function representing the effect of uncertainties. The information from the estimation is used to cancel the unknown dynamics and the unexpected disturbances simultaneously. The proposed estimation scheme with a finite convergence time is formulated in order to estimate the unborn scheduling variable variation. In other words, the time delay-based gain scheduled control uses the past observation of the system's response and the control input to directly modify the control actions rather than to adjust the controller gains or to identify system parameters. It has a simple structure so as to minimize the computational burden. The benefits of this proposed scheme are demonstrated in the simulation of an electromagnetic suspension system with plant uncertainties and external disturbances, and the proposed controller is compared with the conventional state feedback controller.

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선박의 동적위치유지 시스템을 위한 Sliding Mode 제어 연구 (A Study on a Sliding Mode Control Algorithm for Dynamic Positioning System of a Vessel)

  • 김영식;홍장표
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.256-270
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    • 2023
  • 본 연구에서는 선박 또는 해양구조물에 설치되는 터렛(Turret)과 같이 제어 대상의 무게 중심 주변이 아닌 임의 지점을 운동 중심으로 선정하여 제어할 수 있는 동적위치유지(Dynamic positioning; DP)용 슬라이딩모드(Sliding mode) 제어기를 연구하였다. 이러한 슬라이딩모드 제어기는 선박 및 해양구조물 동역학 모델의 불확실성, 시공간에서 변화하는 미지의 해양환경에 의한 외력, DP 제어시스템의 과도 성능을 고려한 제어가 가능하다. 선박 및 해양구조물의 임의 지점을 기준으로 제어하기 위해 제어 대상의 기구학 방정식에 포함되는 자코비안(Jacobian) 행렬을 수정하여 슬라이딩모드 제어기를 설계하였다. 제어기의 강건성(Robustness)을 확보하기 위해 슬라이딩모드 제어기 설계에 리아프노프(Lyapunov) 안정도 판별 이론을 적용하였다. 일반적으로 DP 제어에서 제어기의 강건성 확보를 위해 PD(Proportional derivative) 제어 알고리즘 기반의 이득 스케줄링(Gain scheduling)을 사용한다. 그러나 이득 스케줄링을 적용하기 위한 적절한 이득을 찾는 것은 DP 시스템 적용을 복잡하게 만든다. 따라서 본 연구에서는 이러한 선박 및 해양구조물 DP 제어기의 복잡성을 해소하기 위해 슬라이딩모드 제어 알고리즘을 고려하였다. 제안된 슬라이딩모드 제어 알고리즘의 유효성을 검증하기 위해 시간 영역 시뮬레이션을 구현하였으며, 제어 알고리즘의 성능평가에 활용되었다. 제안된 슬라이딩모드 제어기의 유효성 검토를 위해 일반적인 PD 제어 알고리즘을 적용한 DP 제어 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

시분할 이중화 상향 링크 셀룰러 네트워크에서 사용자의 간섭 환경을 고려한 적응적 스케쥴링 기법 (Adaptive scheduling scheme considering users' interference environment in TDD uplink cellular networks)

  • 조문제;이웅섭;김성환;류종열;반태원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.1480-1485
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    • 2017
  • 서빙 기지국과의 자기 신호 채널 이득이 가장 큰 사용자를 선택하여 자원을 할당하는 기존의 max SNR 방식은 간섭 영향이 크지 않은 환경에서 우수한 성능을 나타내며, 서빙 기지국과의 자기 신호 채널 이득과 함께 사용자가 인접 셀의 기지국에 야기하는 간섭을 함께 고려하여 자원을 할당하는 max SGIR 방식은 간섭이 큰 환경에서 뛰어난 성능을 나타낸다. 이처럼, 기존의 자원할당 방식들은 각기 다른 간섭 환경에서 최적의 성능을 나타낸다. 본 논문에서는 이러한 기존 방식의 단점을 극복하기 위하여 적응적 스케쥴링 기법을 제안한다. 제안된 방식은 max SNR 기법에 따라서 사용자를 선택하며, 선택된 사용자 발생 간섭량이 특정 임계치보다 클 경우 max SGIR 방식에 따라서 새로운 사용자가 선택된다. Monte-Carlo 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과에 따르면 제안 방식은 다양한 간섭 환경에서 기존의 방식들 대비 항상 우수한 성능으로 최대 30%의 성능향상을 보였다.

Design of robust gain scheduling controllers in uncertain nonlinear systems

  • Lee, Seon-Ho;Lim, Jong-Tae
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.231-234
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    • 1996
  • This paper considers the output regulation problems on uncertain systems. Using NR-estimator(on-line), a family of equilibrium points for the uncertain system is computed. The state variables of the closed loop system track the average value of the obtained equilibrium manifold by dynamic state feedback control.

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유니사이클 로봇에 대한 인간적 추론 제어 메카니즘

  • 김중완
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.359-362
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    • 1996
  • Our unicycle robot has simple mechanical structure. But unicycle's dynamical system is a very sensitive unstable system. Equation of motion of this simple unicycle robot was derived using Lagrange's method. In this paper a human inference control mechanism was established throughout an inquiry into hyman riding a unicycle, and we developed a hybrid controller to control our unicycle robot. Our controller is consisted with the PD and fuzzy controller containing fuzzy gain scheduling technique. Computer simulation shows good results.

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추적오차를 최소화 하기위한 최적제어기 설계및 실현화에 관한 연구 (Study of optimal controller design & experiment to minimize tracking error)

  • 김광태;김재환;김영수
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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    • pp.164-168
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    • 1988
  • This paper utilizes an optimal control law for the accurate tracking servo system design. The devivation of a simple control law implementing microprocessor is made to minimize position and speed error of the controller. The 16 bit microprocessor receives command angular position and calculate the control algorithm for accurate tracking and provides control system gain scheduling to achieve very short settling time. Simulation results and some experimental results of the position controlled tracking using 4.5Kw DC servo motor are shown.

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SLIP CONTROLLER DESIGN FOR TRACTION CONTROL SYSTEM

  • Jung, H.;Kwak, B.;Park, Y.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제1권1호
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    • pp.48-55
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    • 2000
  • Two major roles of the traction control system (TCS) are to guarantee the acceleration performance and directional stability even in extreme road conditions, under which average drivers may not control the car properly. Commercial TCSs use experiential methods such as lookup table and gain-scheduling to achieve proper performance under various road and vehicle conditions. This paper proposes a new slip controller which uses the brake and the throttle actuator simultaneously. To avoid measurement problems and to get a simple structure, the brake controller and the throttle controller are designed using Lyapunov redesign method and multiple sliding mode control respectively. Through the hybrid use of brake and throttle controllers, the vehicle is insensitive to the variation of the vehicle mass, brake gain and road condition and can achieve the required acceleration performance. The proposed method is validated with simulations based on 15 DOF passenger car model.

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바람센서가 없는 무추력 비행체의 활공 시 대기속도 추정을 통한 유도성능 향상 (Optimization of Glide Performance using Wind Estimator for Unpowerd Air Vehicle without Pitot-Tube)

  • 김부민;진재현;박정호;김병수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-7
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    • 2009
  • As designing PID control on aircraft, we consider a gain scheduling on altitude and velocity. If pitot tube is not installed in the unpowered air vehicle, the control performance is reduced by the difference between ground speed and air speed with a wind considered. In this paper, a simple guidance controller (LOS: Line of Sight) and the wind estimator using Kalman filter are designed. And we minimize the wind effect through the estimator. Finally, we perform the 6-DOF nonlinear simulation with the wind model to verify the performance of the controller with the wind estimator.

비대칭형 유압 실린더를 사용한 능동현가 시스템에서의 궤한 선형화와 최적제어기법을 이용한 이득계획제어기 설계 (Gain-scheduled controller design of an Active Suspension System with an Asymmetric Hydraulic Cylinder using Feedback linearization technique & optimal)

  • 장유진;김상우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.452-454
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    • 1998
  • Asymmetric cylinders are usually used as an actuator of active suspensions. The conventional optimal controller design does not include actuator dynamics as a state. and force controller is needed to track the desired force. But the actuator is not ideal, so performance of an active suspension system is degraded. In this paper, we take account nonlinear actuator dynamics and obtain a linear model using a feedback linearization technique then apply optimal control method. For real time application, gain-scheduling method is used. Effectiveness of proposed method is demonstrated by numerical simulation of 1/4 car model.

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A Gain-Scheduled Autopilot Design for a Bank-To-Turn Missile Using LMI Optimization and Linear Interpolation

  • Shin, Myoung-Ho;Chung, Myung-Jin;Lee, Chiul-Hwa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.48.3-48
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    • 2001
  • A gain-scheduled autopilot design for a bank-to-turn (BTT) missile is developed by using the Linear Matrix Inequality (LMI) optimization technique and a state-space lineal interpolation method. The missile dynamics are brought to a quasilinear parameter varying (quasi-LPV) form. Robust linear control design method is used to obtain state feedback controllers for the LPV systems with exogenous disturbances at the frozen values of the scheduling parameters. Two gam-scheduled controllers for the pitch axis and the yaw/roll axis are constructed by linearly interpolating the robust state-feedback gains. The designed controller is applied to a nonlinear six-degree-of-freedom (6-DOF) simulations.

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