• 제목/요약/키워드: LQ제어

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주파수 의존형 최적 레귤이터에 의한 크레인 흔들림 제어계 설계 (Swing Motion Control System Design Based on Frequency-shaped LQ Control)

  • 김영복;장지성
    • 동력기계공학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.50-55
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    • 2008
  • In general, the swing motion of the crane is controlled and suppressed by activating the trolley motion. In many papers reported by us, we suggested a new type of anti-sway control system of the crane. In the proposed control system, a small auxiliary mass(moving-mass) is installed on the spreader and the swing motion is controlled by moving the auxiliary mass. The actuator reaction against the auxiliary mass applies inertial control forces to the container in order to reduce the swing motion in the desired manner. Futhermore the measuring systems based on image sensor have been proposed also. To obtain the robustness for our control system, $H_{\infty}$ based control techniques and other approach have been applied to suppress swing motion. As well known, the robust control technologies based on $H_{\infty}$ control need complicated and difficult process. In the result, the obtained closed-loop system becomes to high order system which may give us many difficulties to apply it to the real plants. Therefore, we introduce an easy approach which is based on LQ control theory. In this approach, we introduce the frequency dependent weighting matrices which give the system filters to shape frequency characteristics of the controlled system and guarantee the control performance.

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상태지연을 갖는 2차 시스템의 LQ-PID 제어기 동조 (LQ-PID Controller Tuning For Second Order Systems with State delay)

  • 권호제;서병설
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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    • pp.2513-2516
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    • 2003
  • This paper presents an optimal robust LQ-PID roller design method for the second-order ems with state delay to satisfy the design ification in time domain. The Sensitivity bach concept is utilized for its optimization.

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볼록형 최적화기법을 이용한 LQ-서보 설계 방법(I) 주파수 영역에서의 접근 (LQ-servo Design Method Using Convex Optimization (I) Frequency Domain Approach)

  • 이응석;서병설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권7B호
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    • pp.1282-1291
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    • 2000
  • 기존의 LQ-서보형 PI 설계방법은 보드선도 상에서 저주파와 고주파 영역에서의 루프전단함수의 특이값 일치에 기이한 설계상의 문제를 가지고 있다. 이러한 점을 해결하기 위해 역 최적제어와 볼록형 최적화기법에 기초한 새로운 설계 방법을 제안하고자 한다.

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이산 시간 스위칭 선형 시스템의 적응 LQ 준최적 제어를 위한 Q-학습법 (Q-learning for Adaptive LQ Suboptimal Control of Discrete-time Switched Linear System)

  • 전태윤;최윤호;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1874-1875
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    • 2011
  • 본 논문에서는 스위칭 선형 시스템의 적응 LQ 준최적 제어를 위한 Q-학습법 알고리즘을 제안한다. 제안된 제어 알고리즘은 안정성이 증명된 기존 Q-학습법에 기반하며 스위칭 시스템 모델의 변수를 모르는 상황에서도 준최적 제어가 가능하다. 이 알고리즘을 기반으로 기존에 스위칭 시스템에서 고려하지 않았던 각 시스템의 불확실성 및 최적 적응 제어 문제를 해결하고 컴퓨터 모의실험을 통해 제안한 알고리즘의 성능과 결과를 검증한다.

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LQ 제어와 근의 이동범위를 이용한 조단 블록을 갖는 중근을 두 실근으로 이동시키는 극배치 방법 (Pole Placement Method to Move a Equal Poles with Jordan Block to Two Real Poles Using LQ Control and Pole's Moving-Range)

  • 박민호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.608-616
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    • 2018
  • 일반적으로 비선형 시스템은 1차와 2차 시스템의 곱의 형태로 선형화되며, 시스템의 근은 1차 시스템의 근과 2차 시스템의 중근, 서로 다른 두 실근, 복소근으로 구성된다. 그리고 LQ(Linear Quadratic) 제어는 성능지수함수를 최소화하는 제어법칙을 설계하는 방법으로 시스템의 안정성을 보장하는 장점과 가중행렬 조정으로 시스템의 근의 위치를 조정하는 극배치 기능이 있다. 가중행렬에 의해 LQ 제어는 시스템의 근의 위치를 임의로 이동시킬 수 있지만 시행착오 방법으로 가중행렬을 설정하는 어려움이 있다. 이것은 해밀토니안(Hamiltonian) 시스템의 특성방정식을 이용하여 해결 할 수 있다. 또한 제어가중행렬이 상수의 대칭행렬이면 제어법칙을 반복적으로 적용하여 시스템의 여러 근을 원하는 폐루프 근으로 이동시킬 수 있다. 이 논문은 해밀토니안 시스템의 특성방정식을 이용하여 조단 블록을 갖는 시스템의 중근을 두 실근으로 이동시키는 상태가중행렬과 제어법칙을 계산하는 방법을 제시한다. 삼각함수로 표현된 상태가중행렬로 해밀토니안 시스템의 특성방정식을 구한다. 그리고 이동된 두 실근이 특성방정식의 근이라는 조건에서 중근과 상태가중행렬의 관계식(${\rho},\;{\theta}$)을 유도한다. 상태가중행렬이 양의 반한정행렬이 될 조건에서 중근의 이동범위를 구한다. 그리하여 이동범위에서 선택한 두 실근을 관계식에 대입하여 상태가중행렬과 제어법칙을 계산한다. 제안한 방법을 간단한 3차 시스템의 예제에 적용해본다.

POLE-PLACEMENT WITHIN SPECIFIES REGIONS USING LO-DESIGN

  • Loh, N.K.;Ma, X.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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    • pp.907-912
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    • 1989
  • A new procedure is presented for optimally placing closed-loop poles of multivariable continuous-time systems in specified regions via linear-quadratic(LQ) state-feedback design. This method has the advantages of pole-placement and LQ-design. In addition, it provides minimum feedback gains in the control law.

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최적화 기법에 의한 회전형 역진자 시스템의 LQ-Servo 제어기 설계 및 구현 (Design and Implementation of LG-Servo Controller for Rotational Inverted Pendulum System Using Optimization Method)

  • 이강민;양지훈;서병설
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.79-81
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    • 2004
  • LQ-Servo controller inherits the stability-robustness from rational LQR structure and also, satisfies performance-robustness that is lacking in LQR structure by importing partial output feedback. In this paper, LQ-Servo controller is suggested for strengthening the performance-robustness. For this, Several executings are effectively performed by implementing to the rotational inverted pendulum system.

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RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 최적 상태 피드백 제어 (Optimal State Feedback Control of Container Crane Using RCGA Technique)

  • 이윤형;유희한;조권회;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.247-252
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    • 2007
  • 항만의 하역 향상성을 위해 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다. 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID 제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데, 이는 제어기 설계가 용이하고, 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다. 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉, 실수코딩 유전알고리즘을 이용하여 상태 피드백 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수가 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다 컴퓨터 시뮬레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 상태 피드백 제어 (State Feedback Control of Container Crane using RCGA Technique)

  • 이윤형;소명옥;유희한;조권회
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.399-404
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    • 2006
  • 컨테이너 크레인은 항만전체 하역 효율에 큰 영향을 미치는 하역 장비로서 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다. 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데, 이는 제어기 설계가 용이하고, 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다. 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉, 실수코딩 유전알고리즘을 이용하여 상태 피드백 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수를 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다. 컴퓨터 시뮬레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

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