• 전자공학회논문지S
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• 제34S권12호
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• pp.41-49
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• 1997

This paper deals with the attitude control of a self-made VTOL vehicle which is round shape and has four fans and motors. Although hovering mechanisms are suitable for field work at a mountainous region or a building site etc., it is known that modeling the structure of the plant is quite difficult due to its unstable or uncertain characteristics. So, a robust controller is requried in order to cope with these uncertainties. WE first model the structure of the plant under the actual hovering setting and then determine the uncertainty of the acquired mathematical model by using system identification method as exactly as possible. We adopt the $H^{\infty}$ theory as a control algorithm because of its availability, and the structure of two-degree-of-freedom is used as a basic feedback control system to improve the transient response of the plant. Finally, we show the appropriateness of the designed controller through simulations and experiments. That is, the proposed VTOL system is able to maintain its roubust performance in spite of parameter variations and existing disturbances..

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1501-1513
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• 2001

Disturbance observer, adaptive robust control, and enhanced internal model control are model based disturbance attenuation methods famous for robust motion controller which can satisfy desired performance and robustness of high-speed/high-accuracy positioning systems. In this paper, these are shown to be the same scheme with different parameterizations. To do this, a generalized framework, called as RIC(robust internal-loop compensator) is proposed and the conventional schemes are analyzed in the RIC framework. Through this analysis, it can be shown that there are inherent similarities between the schemes and advantages of the RIC in the viewpoint of controller design. This is verified through simulations and experiments.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.79.2-79.2
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• 2011

플라이 휠 에너지 저장장치(Flywheel Energy Storage System: FESS)는 전기 에너지를 회전 운동 에너지로 저장하였다가 필요시 회전 운동에너지를 전기 에너지로 변환하여 재사용 가능한 에너지 저장장치 이다. 최근 전력 변환 기술의 발전으로 인하여 플라이휠 에너지 저장 장치의 에너지 입출력 속도가 빨라지고 대용량의 에너지를 저장할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 이러한 플라이휠 에너지 저장 장치의 전력 입출력 특성을 이용하여 전력 시스템에서 발생하는 저주파 진동(Low frequency oscillation)을 억제하는 방안을 제시 하여 안정도를 향상 시키고자 하였다. 전력 시스템은 발전조건, 전송조건, 부하조건에 따라 동작 조건이 지속적으로 변하고 있다. 이러한 동작 환경 변화는 전력 시스템에 대한 수학적인 표현과 실제 전력계통간의 차이가 발생하기 때문에 정확한 제어 목적을 달성하기가 힘들다. 따라서 본 논문에서는 제어기 설계 단계에서 전력 계통의 불확실성을 고려할 수 있는 $H_{\infty}$ 제어 기법을 이용하여 플라이휠 에너지 저장장치를 위한 강인 제어기를 설계 하였다. 제안한 플라이휠 에너지 저장장치의 강인 제어기의 유용성을 입증하기 위하여 1기 무한대 모선에 적용한 결과를 비선형 시뮬레이션을 통하여 다양한 외란이 발생한 경우에 외란 억제 성능과 강인성에 대하여 고찰 하였으며, 제안한 방식이 기존의 전력계통 안정화 장치(Power system stabilizer: PSS) 보다 효율적이며 전력계통의 안정도 향상에 크게 기여함을 보이고자 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제20권4호
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• pp.349-349
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• 1996

The ship's propulsion efficiency depends upon a combibation of engine and propeller. The propeller has better efficiency as the engine has lower rotational speed. This situation led the engine manufacures to design the engine that has lower speed, longer stroke and a small number of cylinders. With this new trends the conventional mechanical-hydrualic governors for engine speed control have been replaced by digital speed controllers which adopted the PID control or the optimal control algorithm. But these control algorithms have not enough robustness to suppress the variations of the delay-time and the parameter perturbation especially in low speed engine. In this study we consider the perturbations of the engine parameters as the modeling uncetainties and design a robust speed controller for marine medium speed diesel engine by means of $ extit{H}_{infty}$control theory having the central solution. By comparing the results of the robust speed controller with those of mechanical governor and PID controller, the validity of the robust speed controller under parameter variations is confirmed. The speed control of the experimental diesel engine of carried out using actuator which is composed of PWM signal generator and D.C servo motor.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.67-71
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• 2009

This paper presents a rank-constrained linear matrix inequality (LMI) approach to the design of a multi-objective controller such as $H_2/H_{\infty}$ control. Multi-objective control is formulated as an LMI optimization problem with a nonconvex rank condition, which is imposed on the controller gain matirx not Lyapunov matrices. With this rank-constrained formulation, we can expect to reduce conservatism because we can use separate Lyapunov matrices for different control objectives. An iterative penalty method is applied to solve this rank-constrained LMI optimization problem. Numerical experiments are performed to illustrate the proposed method.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권8호
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• pp.1212-1219
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• 2009

본 연구에서는 실용설계의 새로운 도구로써 제어계의 강인성, 성능, 안정성 등의 설계지침을 정량화하기 쉽고 해가 효율적으로 구해져 주목받는 선형행렬부등식을 이용하여 강인한 LMI 제어기를 설계한다. 우선 다층상 구조물의 진동제어를 위해 수학적 모델링을 행하고 적분형 서보계를 적용한 LMI 제어 기법으로 상태 피드백 제어칙을 설계한다. 다음으로 설계한 제어칙으로 시스템 불확실성의 변동에 대해 시간영역의 설계사양을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 시뮬레이션을 행하고 실제 적용 가능성을 검토한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.621-626
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• 2019

자동차의 과도한 차체 운동과 조종 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 입력으로는 운전자에 의해 가해지는 조향 핸들 조작이다. 급격하고 과도한 핸들 조작은 SUV 차량처럼 기하학적 및 동역학적 특성에 따라 차량 전복 현상도 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 이에 대응할 수 있는 제어 시스템의 구조화에 대하여 다음과 같이 기초 연구를 수행하였다. 운전자 조종으로 유발되는 횡방향 거동에 대한 수학적 모델링을 수행하고, 이를 토대로 차체 운동을 제어할 수 있는 제어기를 설계하였다. 파라미터 불확실성으로 인한 모델링 오차에 대해 강건한 제어 성능을 확보하기 위하여 $H_{\infty}$ 알고리즘을 적용하였다. 비 연성화된 1/4 차량을 기반으로, 차체에 작용하는 모우멘트에 상응하는 동적 부하를 모사할 수 있는 모델을 제시하였다. 동적 시뮬레이션을 수행하여 부하 모사 모델의 타당성을 파악하였다. 차체- 차축- 서스펜션- 타이어로 조합되는 1/4 실험 차량 장치와 부하 모사 모듈, 서스펜션 제어 모듈 및 Hils 기술을 적용하는 차체 거동 제어 시스템에 대한 프레임워크를 제안하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.270-273
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• 2002

복수구동장치를 사용하여 작업을 수행하는 시스템은 동기화를 위해 기계적인 제한조건을 두고 운용하는 경우 지속적인 유지보수가 요구되고 작업 정밀도가 떨어진다 이러한 단점을 보완하기 위해 개별적인 구동장치의 제어루프 외부에 동기화를 위한 제어루프를 추가하는 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 CAN(Controller Area Network)으로 연결된 두 대의 서보앰프를 구동하여 주어진 작업을 수행하는 경우 외란과 내부 파라미터 변동에 강인한 $H^{\infty}$ 제어기를 설계하고 이를 이용하여 동기제어 알고리즘을 구현하고자한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.1800-1803
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• 1997

This paper presents new feedback actuators to achieve an accurate position control of a flexible gnatry robot arm. the translational motion in the plane is generated by two d.c.motors and controlled by emplying elecor-rheological(ER) clutch acutators. The generated motion can be continuously controlled by controlling the intensity of lectric field imposed to the ER fluid domain which tunes the transmitted torque of the ER clutch. n the other hand, during control action of the translational motion a flexible arm attached to the moving mass produces undesirable oscillatins due to its inherent flexibility. The oscillations are actively suppressed by applying feedback voltages to piezoceramic acutators bonded on the surface of the flexible arm. The control electric fields to be applied to the ER clutch and the control voltage for the piezoceramic actuator are determined via the loop shaping esign procedures(LSDP) in the H.inf. control technique. Comsequently, an accuate positiion control at the end-point of the flexible am is achieved during planar motion.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제49권4호
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• pp.213-219
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• 2000

In this paper, a controller design method is proposed for haptic interface considering transparency and robust stability. For this, a performance index for the transparency as performance measure is defined in the points of impedance matching and the optimal solution which is minimizing the performance index is obtained by solving H2 optimal problem. In haptic interface, the modeling uncertainties can be restricted to that of haptic device. To implement the robust stabilizing haptic controller to the uncertainties of haptic device, a robust stable condition using H$\infty$ norm from small gain theorem is proposed. To verify the effectiveness of the proposed haptic controller design scheme, numerical examples and experimental results are illustrated for virtual wall consisting of stiffness and damping factor.