Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.4
no.2
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pp.99-108
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2000
구조물의 능동제어 시스템에서 제어기 설계에 사용되는 구조계의 모델과 실구조계의 차이는 시스템의 성능저하 및 불안정성을 유발할 수 있다 이연구에서는 무시된 고차모우드와 같이 주파수영역에서 표현되는 비구조적 불확실성에 대하여 시스템의 안정성을 보장하도록 강인성을 가지는 LQG/LTR제어이론을 사용하여 구조물의 지진응답제어에 효과적으로 사용할 수 있는 제어기 설계방법을 제시한다 특히 고층건물이나 교탑과 같은 구조물의 지진응답 제어에 적용할 수 있도록 각층의 절대 가속도를 측정변수로 층간상대변위를 제어변수로 설정하여 최적제어기를 구성한다 El Centro 지진압력을 받는 6자유도 전단빌딩모델에 대하여 제어기를 설계하거 수치모사를 수행하여 제시한 제어기가 안정도-강인성을 가지고 지진응답제어에 효과적임을 보인다.
LQG로 설계된 시스템이 LQR의 보증된 안정감도를 갖도록 $K_{f}$를 조정하는 한 LTR기법을 살펴보았다. q가 0이라면 필터는 실제의 프로세서 잡음의 Q = Q$_{0}$라는 점에서 최적이다. 그러나 q의 값이 증가함에 따라 $K_{f}$는 증가되고 x over ^에 따라서 시스템의 동특성은 관측에 의해 수정되는 항보다 상대적으로 소홀히 취급되어진다. 따라서 출력 y에 포함되어 지지않는 x의 추정치 xover^은 그 실제값과 차이가 많이 나타날 우려가 생긴다. 또한 관측잡음이 xover^에 크게 영향을 미치므로 잡음을 배척하는 필터의 성질도 모호해질 우려가 있다. 그러나 안정강도의 관점에서는 크게 개선되어진다는 것을 알 수 있다. 실제 설계에 있어서는 이 장점과 단점들을 잘 trade off시키는 단계가 필요할 것이다. 또한 추정치 xover^를 얻는데 정상상태의 칼만 필터를 이용하지 않고 극배치(Pole Placement)방법을 사용함도 고려할 수 있으며 이에 따른 LTR도 흥미있는 분야가 될 수 있을 것이다.다.
The looper control of hot strip finishing mill is one of the most important control item in hot strip rolling mill process. Loopers are placed between finishing mill stands and control the mass flow of the two stands. Another important action of the looper is to control the strip tension which influences on the width of the strip. So it is very important to control both the looper angle and the strip tension simultaneously but the looper angle and the strip tension are strongly interacted by each other. There are many control schemes such as conventional, non-interactive, LQ, LQG/LTR, and ILQ control in the looper control system. In this paper, we present the modeling for the looper of a hot strip finishing mill to control the tension of the strip and suggest the non-interactive(cross) and LQG/LTR control method.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1996.10a
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pp.338-344
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1996
In this paper, a semi-active suspension adapting to road variation which also considers the frequency snesitivity of human is proposed. First, a road adapting controller composed of system identification and LQG control is designed. Using the extended least squares method, the road property is estimated by system identification as it varies, and the LQG controller considering the estimated road property and the frequency sensitivity of human is designed. Next, the semi-active suspension is made, which tracks the performance of the active suspension with the road adapting controller. Through numerical simulation, the performance of the proposed semi-active suspension is compared with that of a non-adaptive semi-active suspension with frequency-shaped performance index. As a result, we see that the road adapting semi-active suspension has better performance.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2004.11a
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pp.115-120
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2004
This paper concerns the active aeroelastic control of flapped wing systems exposed to blast and/or the sonic boom in an incompressible flow field. This is achieved via implementation of a robust estimation capability (sliding mode observer: SMO), and of the use of the deflected flap as to suppress the flutter instability or enhance the subcritical aeroelastic response to blast loads. To this end, a control methodology using LQG(Linear Quadratic Gaussian) in conjunction with SMO is implemented, and its performance toward suppressing flutter and reducing the vibrational level in the subcritical flight speed range is demonstrated. Moreover, its performances are compared to the ones provided via implementation of conventional LQG with Kalman filter.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2005.11a
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pp.217-222
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2005
Active vibration control of smart hull structure using Macro Fiber Composite (MFC) actuator is performed. Finite element modeling is used to obtain governing equations of motion and boundary effects of end-capped smart hull structure. Equivalent interdigitated electrode model is developed to obtain piezoelectric couplings of MFC actuator. Modal analysis is conducted to investigate the dynamic characteristics of the hull structure, and compared to the results of experimental investigation. MFC actuators are attached where the maximum control performance can be obtained. Active controller based on Linear Quadratic Gaussian (LQG) theory is designed to suppress vibration of smart hull structure. It is observed that closed loop damping can be improved with suitable weighting factors in the developed LQG controller and structural vibration is controlled effectively.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.20
no.10
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pp.900-906
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2010
This note proposes vibration-free motor control through modified LQG/LTR methodology. A conventional LQG/LTR method is a design tool in the frequency domain. However, unlike the conventional one, the proposed one is a time response based design method. This feature is firstly designed by parameterized settling time control gain through the target loop design procedure and the feature is secondly realized by loop transfer recovery. In order to show convergence to the target loop transfer functions, asymptotic behaviors of the open and the closed loop transfer functions are shown. At the conclusion, it is verified that the proposed method is robustly stable to parametric uncertainties through ${\mu}$-plot.
Proceedings of the Earthquake Engineering Society of Korea Conference
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1999.10a
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pp.244-250
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1999
Active vibration control method for the reduction of vibration of structures have been developed. For the application of real structures active control system that has robustness must be designed because the mathematical model incompletely described has intrinsically modeling error. In this research we propose LQG/LTR method in designing control system with robustness. A combination of acceleration feedback and model-order reduction technique is used for the application of real structures and the computation efficiency. In case of such structures as the building and the tower the inter-story relative displacements represent an important constraint in seismic design. Therefore selection method of design parameters is also proposed in order to reduce the inter-story relative displacements.
This paper addresses the stochastic control problem of robots within the framework of parameter uncertainty and uncertain noise covariance. First of all, an open circle deterministic trajectory optimization issue is explained without knowing the unequivocal type of the dynamical framework. Then, a Linear Quadratic Gaussian (LQG) controller is intended for the ostensible trajectory-dependent linearized framework, to such an extent that robust hereditary NN robotic controller made out of the Kalman filter and the fuzzy controller is blended to ensure the asymptotic stability of the non-continuous controlled frameworks. Applicability and performance of the proposed algorithm shown through simulation results in the complex systems which are demonstrate the feasible to improve the performance by the proposed approach.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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1993.04a
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pp.86-92
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1993
자동차의 현가장치에 대한 능동제어연구는 국내외적으로 활발히 진행되어 왔다. 수동식현가장치는 단순히 스프링과 감쇠기로 차체의 진동을 수동 제어 하므로 성능 향상에 한계가 존재하게 된다. 수동식 현가장치가 강성계수와 감쇠계수를 조절함으로써 차체로 들어오는 진동을 억제하는 반면, 능동식제 어는 보통 유압을 이용하여 효율적으로 차체에 들어오는 진동을 억제시키게 된다. 일반적으로 자동차가 능동현가장치 설계시 요구되는 사항은 탑승자의 승차감, 조종성, 현가장치의 공간확보 문제, 경제성(제어력), 실제적으로 자동 차에 적용할 수 있는 능동제어기법인가 하는 문제이다. 자동차 능동식 현가 장치는 보통 1/4 car (2자유도계), Full-car 모델 (7자유도계) 등으로 모델링 을 하여 능동제어기를 설계한다. 1/4 car 모델의 특징은 해석이 비교적 단순 하고 현가장치의 동적거동을 이해하는데 유용하고 실험을 하거나 실제 자동 차에 적용하기 쉬운 반면에 Full-car 모델에 비해 제어력의 효율이 떨어진다 는 단점이 있다. 그 이유는 1/4 car 모델은 차체의 동역학적 특성을 고려하 여 설계하지 않았기 때문에 4개의 독립현가차축에서는 오직 그 현가축방향 으로 발생하는 수직방향의 진동만을 제어하기 때문이다. 따라서 동역학적 역 성에 기인하는 운동을 제어하는 비효율적인 제어력이 공급된다는 단점을 갖 는다. 이에 비해 full-car 모델은 주행모드(수직, 롤링, 피칭운동)간의 연성을 고려하여 제어기를 설계할 수 있기 때문에 1/4 car 모델에 비해 제어력의 효 율이 높다는 장점이 있는 반면에 모델이 수학적으로 복잡하므로 제어력을 구하는데 계산량이 많고, 실제 자동차에 적용하기에 복잡하다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 쉽게 실험할 수 있고, 실용화할 수 있는 1/4 car 모델에 대하여 능동제어기를 설계하여 실제자동차에 능동제어기를 적용할 때 참고가 될 수 있도록 하였다. 자동차는 저주파영역의 밴드통과필터 역할 을 하므로 저주파에서의 성능, 특히 탑승자가 민감하게 느끼는 0.5Hz - 10Hz 부근의 주파수성능은 승차감, 조종성에 상당히 중요하다. 이에 본 논문 에서는 0.5Hz - 10Hz 부근의 승차감, 조종성의 향상에 초점을 두고 차체의 속도를 출력변수로 한 LQG/LTR 제어기를 설계하였다. LQG/LTR 설계기법 은 안정도-강인성이 좋은 체계적인 설계기법으로서 전 상태를 측정할 필요 가 없으므로 실제 적용시 효과적이다. 또한 자동차의 제원의 변화에 대한 고 유치의 민감도해석과 새로운 개념으로 안정도-강인성(Robustness)해석을 하 여 수동시스템과 능동시스템의 강인성을 비교하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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