• 제목/요약/키워드: Input saturations

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A Robust Adaptive Control for Permanent Magnet Synchronous Motor Subject to Parameter Uncertainties and Input Saturations

  • Wu, Shaofang;Zhang, Jianwu
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권5호
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    • pp.2125-2133
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    • 2018
  • To achieve high performance speed regulation, a robust adaptive speed controller is proposed for the permanent magnet synchronous motor (PMSM) subject to parameter uncertainties and input saturations in this paper. A nonlinear adaptive control is introduced to compensate the PMSM speed tracking errors due to uncertainties, disturbances and control input saturation constraints. By combining the adaptive control and the nonlinear robust control based on the interconnection and damping assignment (IDA) strategy, a new robust adaptive control is designed for speed regulation of PMSM. Stability and robustness of the closed-loop control system involved with the constrained control inputs rather than unconstrained control inputs are validated. Simulations for PMSM control in the presence of uncertainties and saturations nonlinearities show that the proposed approach is effective to regulate speed, and the average tracking error using the proposed approach is at least 32% smaller than the compared methods.

입력포화가 존재하는 다중 에이전트 시스템의 일치를 위한 이종제어 (Duplex Control for Consensus of Multi-agent Systems with Input Saturations)

  • 임영훈
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.284-291
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    • 2021
  • 본 논문은 입력포화가 존재하는 다중 에이전트 시스템의 일치 문제를 연구한다. 일치 제어의 목표는 에이전트들이 정보교환을 통하여 그룹의 목표 상태로 일치되도록 함으로써 다중 에이전트 시스템의 군집 행동을 얻는 것이다. 본 논문에서는 입력포화가 존재하는 1차 역학에 의해 모델링된 에이전트 시스템들을 고려한다. 에이전트들의 전역적인 수렴성 보장을 위하여 에이전트들이 안정하다는 가정을 한다. 또한, 외란을 고려하여 일치를 달성하기 위한 PI(비례-적분) 기반의 이종 제어기법을 제안한다. 즉, 제안된 P제어기와 I제어기는 서로 다른 정보 네트워크로 구성된다. 다음으로 리아프노프 안정성 이론과 라살레 불변 법칙을 적용하여 일치를 달성하기 위한 P, I 제어기의 정보 네트워크 구성과 제어이득의 조건을 조사한다. 마지막으로 이론적 결과를 검증하기 위하여 시뮬레이션을 수행한다.

입력 포화가 존재하는 다중 에이전트 시스템을 위한 PI기반의 봉쇄제어 (PI-based Containment Control for Multi-agent Systems with Input Saturations)

  • 임영훈;탁한호;강신출
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.102-107
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    • 2021
  • 본 논문에서는 입력 포화가 존재하는 다중 에이전트 시스템의 봉쇄제어 문제를 다룬다. 봉쇄제어의 목표는 추종 에이전트들을 리더 에이전트들에 의해 형성된 convex hull 안으로 몰아넣음으로써 군집 행동을 얻는 것이다. 본 논문에서는 일정한 속도로 움직이는 리더 에이전트들을 고려한다. 움직이는 리더들을 고려한 봉쇄 문제를 해결하기 위하여 PI기반의 분산제어 알고리즘을 제안한다. 다음으로 추종 에이전트들의 목표 위치로의 수렴성을 해석한다. 구체적으로 포화 비선형성을 고려하기 위하여 적분 형태의 리아프노프 함수를 적용한다. 그리고 Lasalle's Invariance Principle을 기반으로 임의의 상수 이득들에 대하여 오차 상태들의 점근적 수렴성을 보인다. 마지막으로 고정된 리더들과 일정한 속도로 움직이는 리더들을 고려한 시뮬레이션을 진행하여 이론적 결과를 검증하였다.

입력 포화를 고려한 2차 다중 에이전트 시스템을 위한 봉쇄제어 (Containment Control for Second-order Multi-agent Systems with Input Saturations)

  • 임영훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.109-116
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    • 2023
  • 본 논문에서는 다중 리더 에이전트와 추종 에이전트들로 구성된 2차 다중 에이전트 시스템의 봉쇄제어 문제를 연구하였다. 봉쇄제어의 목표는 추종 에이전트들을 다중 리더 에이전트들에 의해 생성되는 convex hulll을 추종하도록 하는 데에 있다. 따라서 리더 에이전트들에 의해 전체 그룹을 제어함으로써 다중 에이전트 시스템의 군집 행동을 얻을 수 있다. 본 논문에서 리더 에이전트들은 일정한 속도로 움직이고 추종 개체들은 입력 포화가 존재하는 경우를 고려하였다. 또한 추종 에이전트들은 이웃한 에이전트들과 상태 정보를 교환할 수 있고, 이웃과의 상대 상태 정보만 이용 가능하다 가정하였다. 이러한 가정하에 움직이는 리더 에이전트들을 고려한 봉쇄제어 문제를 해결하기 위해 비례-적분 기반의 분산제어 알고리즘을 제안하였다. 또한, 라살레 불변의 법칙을 기반으로 추종 에이전트들의 리더 에이전트들에 의해 생성되는 convex hull로 수렴을 보장하는 제어 이득들에 대한 조건들을 조사하였고 시스템 파라미터의 정보만으로 설계할 수 있음을 보였다. 마지막으로 모의실험을 통한 이론적 결과를 검증하였다.

개선된 LQG/LTR방법에 의한 보일러-터빈제어 시스템의 설계 (Design of a Boiler-Turbine Control System Using a Modified LQG/LTR Method)

  • 권욱현;김상우;박부견;김은기
    • 대한전기학회논문지
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    • 제39권2호
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    • pp.199-209
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    • 1990
  • In this paper, a multivariable robust controller for a boiler-burbine system is designed by using a modified LQG/LTR method. From the known nonlinear dynamic model, a linearized model is obtained with the saturations at both input magnitude and input varying rate. The modeling error is analyzed at various operation points. A new dynamics augmentation method in the LQG/LTR method is suggested which can be applied to LQG/LTR method to reject the input and output disturbances and to follow reference inputs under modeling errors. The good performance of the designed controller is shown by simulations in various conditions.

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교차곱항에 제어입력의 포화를 고려한 LQR 설계 및 자동차 능동 현가장치 제어에의 응용 (LQR Design Considering Control Input Saturation in Cross-Product Term and Its Application to an Automotive Active Suspension Control)

  • 서영봉;최재원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권5호통권98호
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    • pp.169-174
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    • 1999
  • In this paper, the CLQR(Constrained LQR) controller, which considers the actuator saturation in a cross-product term of a given performance index for an automotive active suspension control has been proposed. The effects of actuator saturations have been reflected directly in the states by using the linear relation between the control input and states. The method proposed here is more effective and intuitive compared with the conventional schemes. The CLQR has been applied to designing an automotive active suspension control system to verify its effectiveness and practical aspects.

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웨이블릿 패킷 기반의 컬러화 알고리즘에서 슈도랜덤코드 삽입을 이용한 채도 보상 방법 (Saturation Compensating Method by Embedding Pseudo-Random Code in Wavelet Packet Based Colorization)

  • 고경우;장인수;경왕준;하영호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권4호
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    • pp.20-27
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    • 2010
  • 본 논문에서는 웨이블릿 패킷 변환(WPT) 기반의 컬러화 알고리즘에서 슈도랜덤코드(pseudo-random code) 정보의 삽입을 통해 복원된 컬러 영상에서 채도를 보상하는 방법을 제안한다. 우선 컬러 영상을 흑백 영상으로 변환하는 과정(컬러-그레이변환)에서 RGB 영상을 YCbCr 영상으로 변환한 후, Y 영상에 2레벨 웨이블릿 패킷 변환을 적용하여 정보량이 최소인 부영역(수평의 수직, 수직의 수평 부영역)에 CbCr 영상을 삽입한다. 이때 프린팅 및 스캐닝 과정에서 발생하는 채도 열화를 보상하기 위해 원본 영상 CbCr의 최대값 및 최소값을 슈도랜덤코드 형태로 변환하여 대각의 대각 부영역에 역시 삽입한다. 슈도랜덤코드는 CbCr의 최대값 및 최소값을 흰색 점의 개수로 표현한 영상으로, 컬러 복원 과정(그레이-컬러변환)에서 이를 추출하여 원본의 CbCr 최대값 및 최소값과 복원 영상의 CbCr 최대값 및 최소값과의 비를 가중치로 이용함으로써 채도 보상 알고리즘을 수행한다. 실험을 통해 제안된 방법이 복원된 컬러 영상에서 채도를 향상시킴을 색차와 PSNR 수치로 확인할 수 있었다.

최대색차신호 표를 이용한 컬러 채도 향상 (Color Saturation Improvement using the Maximum Color Difference Table)

  • 김선정;홍성훈
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.119-130
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    • 2013
  • 본 논문에서는 디지털 영상의 색상을 유지하면서 영상의 명암대비 향상과 함께 채도를 향상시키는 방법을 제시한다. 제안방법은 명암대비 향상 후 밝기 변화에 따른 시각적인 채도 변화를 보정하기 위해 최대색차신호 테이블을 이용한다. 최대색차신호 테이블로부터 휘도변화에 따른 가중치를 구하고, 입력 색차신호에 가중치를 곱하여 채도를 밝기에 적응적으로 보정한다. 또한 사용자가 입력한 만큼의 채도를 향상시키는 과정에서 과도한 채도 향상으로 인한 왜곡을 막기 위해 휘도와 색상에 따른 채도의 상관관계를 고려하여 색차신호가 올바른 색역에 사상될 수 있도록 한다. 다양한 특성을 갖는 영상에 대한 실험을 통해 제안방법은 기존방식과 비교하여 효과적으로 컬러 영상의 선명도를 향상시킴을 확인하였다.

Proposal of Potted Inductor with Enhanced Thermal Transfer for High Power Boost Converter in HEVs

  • You, Bong-Gi;Ko, Jeong-Min;Kim, Jun-Hyung;Lee, Byoung-Kuk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권3호
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    • pp.1075-1080
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    • 2015
  • A hybrid electric vehicle (HEV) powertrain has more than one energy source including a high-voltage electric battery. However, for a high voltage electric battery, the average current is relatively low for a given power level. Introduced to increase the voltage of a HEV battery, a compact, high-efficiency boost converter, sometimes called a step-up converter, is a dc-dc converter with an output voltage greater than its input voltage. The inductor occupies more than 30% of the total converter volume making it difficult to get high power density. The inductor should have the characteristics of good thermal stability, low weight, low losses and low EMI. In this paper, Mega Flux® was selected as the core material among potential core candidates. Different structured inductors with Mega Flux® were fabricated to compare the performance between the conventional air cooled and proposed potting structure. The proposed inductor has reduced the weight by 75% from 8.8kg to 2.18kg and the power density was increased from 15.6W/cc to 56.4W/cc compared with conventional inductor. To optimize the performance of proposed inductor, the potting materials with various thermal conductivities were investigated. Silicone with alumina was chosen as potting materials due to the high thermo-stable properties. The proposed inductors used potting material with thermal conductivities of 0.7W/m·K, 1.0W/m·K and 1.6W/m·K to analyze the thermal performance. Simulations of the proposed inductor were fulfilled in terms of magnetic flux saturation, leakage flux and temperature rise. The temperature rise and power efficiency were measured with the 40kW boost converter. Experimental results show that the proposed inductor reached the temperature saturation of 107℃ in 20 minutes. On the other hand, the temperature of conventional inductor rose by 138℃ without saturation. And the effect of thermal conductivity was verified as the highest thermal conductivity of potting materials leads to the lowest temperature saturations.

이종 상태 정보를 고려한 이차 다개체 시스템의 PID 기반 일치 및 편대 제어 (PID-based Consensus and Formation Control of Second-order Multi-agent System with Heterogeneous State Information)

  • 강민재;탁한호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.103-111
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    • 2023
  • 일치기법은 이웃한 개체 간의 정보교환을 통하여 개체들의 상태를 동일한 상태로 수렴시키는 것이 목적이며 다개체 시스템의 제어를 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 실제 시스템에서는 각 개체의 측정 변수가 서로 다르거나 통신상의 정보 손실이 발생할 수 있고, 통신상의 안정성을 위하여 각 상태에 대한 서로 다른 네트워크를 구성해야 할 수 있다. 또한, 시스템에 존재하는 입력 포화 및 외란으로 인하여 그룹의 불안정성을 야기할 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이종 상태 정보와 입력 포화 및 외란을 고려하여 다개체 시스템의 군집을 위한 PID(Proportional-Integral-Derivative) 기반의 일치 제어 기술을 연구한다. 구체적으로 2차 시스템으로 모델링된 다중 추종 개체들과 단일 리더 개체를 고려하였고, 오차 시스템의 안정성 판별을 통하여 일치를 달성하기 위한 조건을 분석하였다. 제안된 알고리즘은 위치 그래프의 연결성만 보장된다면 일치를 달성할 수 있음을 확인하였고, 일치 알고리즘을 확장하여 다개체 시스템에 대한 편대 제어 문제를 연구하였다. 마지막으로 모의실험을 통하여 제안된 알고리즘의 유효성을 검증하였다.