• 제목/요약/키워드: H$_{}$ $\infty$/제어기

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자기부상 시스템의 강인한 제어기 설계에 관한 연구(I) -시뮬레이션을 중심으로- (A Study on the Design of Robust Simulation Controller of Magnetic Levitation System(I))

  • 양주호;김창화;정석권;김영복
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제19권3호
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    • pp.84-90
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    • 1995
  • The magnetic levitation system has great advantages, such as little friction, no lubrication no noise and so on. The magnetic levitation system need a stabilizing controller because it is a unstable system in natural. This paper presents the robust stabilizing controller design of the magnetic levitation system. The controller which is designed in this paper by $H_{infty}$ control theory is robust servo controller which has zero offset in spite of the model uncertainties. The validity of controller was investigater through the response simulation. In the future, we will use the result of this study at the actual magnetic levitation system.

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포화 구동기를 갖는 선형 시스템의H_{\infty}제어기 설계 (H_{\infty}Controller Design of Linear Systems with Saturating Actuators)

  • 조현철;김진훈
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제49권4호
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    • pp.191-200
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    • 2000
  • In practical applications, we frequently encounter the actuator nonlinearity in control systems, and its representative nonlinearity is saturation. A controller designed without considering this saturation nonlinearity is often a source of degradation of performance. To treat the saturation nonlinearity more efficiently, we adopt the multiplicative decomposition and the additive decomposition. Based on these decompositions, we present two controller design methods in the LMI(Linear Matrix Inequality) form that guarantee the L2 gain, from the disturbance to the measured output, is less than or equal to a given value. Finally, we give two examples to show the applicability and usefulness of our results.

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자기부상 시스템에 강인한 제어기 설계에 관한 연구 (II) - 실험을 중심으로 - (A Study on the Design of Robust Controller of Magnetic Levitation System(II))

  • 김창화;양주호;김영복
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제20권3호
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    • pp.144-153
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    • 1996
  • The magnetic levitation system has many advantages, such as little friction, no lubrication, no noise and so on. For this reason, the magnetic levitation system is utilized in the magnetic bearing of high-speed rotor. The method to obtain magnetic force is both the repulsive suspension method and the attraction suspension method need a stabilizing controller because it is a unstable system in natural. This paper presents the design of robust stabilizing servo controller in spite of being the model uncertainties in the magnetic levitation system by $\textit{H}_{\infty}$ control theory using the free parameter. And we investigated the validity of a designed controller through results of the simulation and the actual experiment.

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$H_{\infty}$ 견실제어기 설계기법 소고

  • 최병욱
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.21-29
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    • 1995
  • 이 글에서는 H/sub .inf./ 설계법의 장단점에 대해서 알아보았다. H/sub .inf./ 제어기법은 이론적인 연구와 함께 산업응용에 관한 연구도 활발하여, 자동차 제어, 항공우주 제어(고성능 헬리콥터의 비행제어, 비행체의 핏치축 제어, 우주구조물체의 제어), 공정제어(발전소에서의 핵반응로 제어), 및 기계제어 등에 광범위하게 응용되고 있다. H/sub .inf./ 제어기법은 여타의 다른 제어기 설계기법에 비해 많은 수학적 지식을 필요로 하고 제어이론 및 설계과정이 복잡한 것으로 인식돼 우리나라에서는 그다지 많은 관심을 끌지 못하고 있는 것 같다. 그러나, 응용사례에서 알 수 있는 것처럼 그 응용대상이 광범위하고, 또한 고성능의 제어목적을 달성하기 위해 필요한 제어기법으로 자리잡아가고 있으므로 보다 더한 관심을 기울일 필요가 있을 것으로 사료된다.

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견실성능 최적화를 위한 혼합 H_2/H_{\infty}$ 제어기설계 알고리즘 (Mixed H_2/H_{\infty}$ controller design algorithm for robust performance optimization)

  • 김종해;방경호;박홍배
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권5호
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    • pp.10-16
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    • 1996
  • In this paper, we consider a generalized mixed H_2/H_{\infty}$ output feedback problem. It is finding an internally stabilizing controller that minimizes a mixed $H_{2}$/ $H_{performance}$ measure. We show that a generalized mixed H_2/H_{\infty}$ system with two exogenous inputs and two controlled signals is transformed into auxiliary system with two exogenous inputs and one controlled signal. The two systems have equivalent performance. Therefore, a complete solution of generalized mixed H_2/H_{\infty}$ output feedback problem is achieved by existing results of mixed H_2/H_{\infty}$ control theory.

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불완전한 전반부 정합 하에서의 관측기 기반 구간 2형 T-S 퍼지 시스템의 H 퍼지 제어기 설계 (Observer-based H Fuzzy Controller Design of Interval Type-2 Takagi-Sugeno Fuzzy Systems Under Imperfect Premise Matching)

  • 황성환;박진배;주영훈
    • 전기학회논문지
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    • 제66권11호
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    • pp.1620-1627
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    • 2017
  • In this paper, we design an observer-based $H_{\infty}$ fuzzy controller for interval type-2 Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems under imperfect premise matching. The designed observer-based controller can effectively estimate the state of the system and make fuzzy system satisfy the $H_{\infty}$ disturbance attenuation performance. Using the slack matrix, the derived stabilization condition is expressed in terms of a linear matrix inequality. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified through a simulation example.

$H_{\infty}$제어이론을 이용한 구조진동제어 - 불확실성 모델 (Structural vibration control using $H_{\infty}$ control theory : unceratinty model)

  • 송병석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.240-245
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    • 1995
  • 제어이론의 역사적 발전사를 고찰해보면 1930년대부터 1960년대까지를 고전 제어(classical control) 시대로 분류되고 이때 주로 사용되었던 용어들은 주파수역(frequency domain)에서 사용된 개념인 극점(pole), 영점(zero), Nyquist, 근궤적(root-Locus) 선도(plot)등으로 대표된다. 그 다음단계인 현대 제어(modern control) 시대 (1960년대-1980년대)때는 새로운 개념들이 도입 되었는데 시간역(time domain)에서 사용되는 상태공간(state-space) 모델, 가제어성(controllability), 가관측성(observability), Kalman 필터, LQG 제어 등이다. 1980년대부터 현재까지를 강인제어(robust control) 시대로 분류하는데 이것의 특징들은 극점이나 영점 대신 상태공간 모델을 사용하여 주파수역에서 정의되는 개념들인 H$_{\infty}$ 합성법, .$\mu$ 해석법, LQG/LTR 및 QFT, Lyapunov 등으로 대표된다. 현대제어시대때는 제어기 K는 공칭 플랜트 모델 G$_{0}$를 기준으로 설계되었으나 실제로 공칭 플랜트 모델은 실제 플랜트와 항상 같을 수가 없었다. 따라서 실제 플랜트 G는 G=G$_{0}$ + .DELTA.G로 표현되며 여기서 .DELTA.G는 플랜트 불 확실성(plant uncertainty), 즉 실제 플랜트와 공칭 플랜트의 차이를 나타낸 다. 이 플랜트 불확실성은 제어기가 실제 응용되어 사용되었을 때 제대로 작동하지 않는 주요 이유중에 하나이다. 이와 같은 상황에서 안정도 강인성 (stability robustness) 및 성능 강인성(performance rosubtness)의 보장은 상 당히 중요한 문제로 대두되었으며 주어진 플랜트 불확실성하에서 이러한 강이성들이 보장되는 제어이론들 중 H$_{\infty}$ 제어이론이 많이 연구/응용 되고 있다. 특히 공칭 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 불확실성 모델은 직접적으로 성능 및 안정도에 영향을 미치므로 주의 깊게 선정해야 한다.

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분산 저차 구조의 $H_{\infty}$ 제어기 설계를 위한 시스템의 간략화 방법 (Simplifying method for the design of decentralized reduced order $H_{\infty}$ controllers)

  • 조철형;서진헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.933-935
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    • 1996
  • The simplifying method for the design of decentralized reduced order $H_{\infty}$ controller is considered in this paper. When the controller is reconstructed for the original system, the decentralized condition of the controller for the transformed system is generally destroyed with older simplifying method. In designing the decentralized controller, direct output feedthrough terms give some difficulties by using other station's input information. We proposed a new solution for this problem.

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드럼형 보일러 시스템의 저차 $H_{\infty}$ 제어기 설계 (Reduced-order $H_{\infty}$ controller Design of Drum-type boiler system)

  • 최상철;조철형;서진헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.366-369
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    • 1994
  • In this paper, reduced-order $H_{\infty}$ robust controller is designed for the drum-type boiler system. From the known nonlinear dynamic model, a linearized multivariable model is obtained. To reduce order of robust controller, observer-based proper $H_{\infty}$ compensator is designed. The designed controller has robust property against the influence of sensor noise, system parameter variation and model uncertainty. A good Performance of the designed controller is shown by simulation.

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$H_{\infty}$-LTR 제어기 설계의 새로운 접근방법 (A Novel Approach on $H_{\infty}$-LTR Controller Design)

  • 이진국;박재삼;안현식;김도현
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권2호
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    • pp.38-45
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    • 1999
  • 본 논문에서는, $H_{\infty}-LTR$ 설계의 새로운 접근방법을 제시한다. 제시된 방법은 제어입력의 크기 및 회복오차의 적절한 가중을 조절할 수 있는 설계도구를 제공한다. 1단계에서, 요구되는 성능사양에 만족하도록 루프를 정형하기 위하여 Kalman 필터를 설계하고, 설계된 Kalman 필터는 플랜트의 전달함수와 함께 목표전달함수(target transfor function)로 사용된다. 2단계에서는 목표전달함수로 회복을 위하여 감도함수를 가중함수로 상요한 준 최적 $H_{\infty}_LTR$을 설계한다. 시뮬레이션을 통하여 LQG/LTR, $H_{\infty}-LTR$ 방법의 경과를 비교함으로써 제시된 $H_{\}-LTR$의 우수성을 보인다.

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