• 제목/요약/키워드: LQG 제어기

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비선형 다변수 발사대의 LQG/LTR 제어기 설계

  • 김종식;한성익;김용목;남세규
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1992년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.133-142
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    • 1992
  • A kineamatic nonlinear multivariable laundher is modeled of which the azimoth and elevation axes are drived simultaneously and SISO and MIMO LQG/LTR controllers are designed and evaluated for this system. Also, the suitable command input function is suggested for the desired command following performance and the LQG/LTR control system with disturbances and load variation is evaluated for the entire operating range by computer simulation. It is found that the linear SISO LQG/LTR controller can be used for the kinematic nonlinear multivariable launder in the entire operating range and is effective for disturbance rejection and load variation.

패러미터와 잡음전력이 불확실한 시스템에 대한 LQG 제어기 설계 (LQG design under plant perturbation and uncertain noise covariance)

  • 오원근;서병설
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.203-207
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    • 1991
  • In this paper, a linear stocastic dynamic system with norm - bounded plant perpurbations and norm - bounded noise covariarice is studied. Instead of Bellman-Gronwall inequality used in previous study, Lyapunov stability theorem is used to derive stability condition. The new condition is of more compact form than the previous result.

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Linear Matrix Inequalities(LMIs)를 이용한 강인한 LQR/LQG 제어기의 설계 (Design of robust LQR/LQG controllers by LMIs)

  • 유지환;박영진
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.988-991
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    • 1996
  • The purpose of this thesis is to develop methods of designing robust LQR/LQG controllers for time-varying systems with real parametric uncertainties. Controller design that meet desired performance and robust specifications is one of the most important unsolved problems in control engineering. We propose a new framework to solve these problems using Linear Matrix Inequalities (LMls) which have gained much attention in recent years, for their computational tractability and usefulness in control engineering. In Robust LQR case, the formulation of LMI based problem is straightforward and we can say that the obtained solution is the global optimum because the transformed problem is convex. In Robust LQG case, the formulation is difficult because the objective function and constraint are all nonlinear, therefore these are not treatable directly by LMI. We propose a sequential solving method which consist of a block-diagonal approach and a full-block approach. Block-diagonal approach gives a conservative solution and it is used as a initial guess for a full-block approach. In full-block approach two LMIs are solved sequentially in iterative manner. Because this algorithm must be solved iteratively, the obtained solution may not be globally optimal.

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홀로그래픽 정보저장 장치의 트래킹 서보 제어를 위한 LQG 제어기 설계 (LQG controller design for tracking servo control of holographic data storage system)

  • 이용희;김상훈;김장현;양현석;박영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.1280-1283
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    • 2007
  • 본 연구는 홀로그래픽 정보저장기기에서 트래킹 서보 제어를 통해 원하는 데이터를 정확하게 기록 및 재생하기 위한 LQG 제어기를 제안하고 검증하는 것을 목적으로 한다. 서보광이라는 추가적인 광을 사용할 것을 제안하여, 서보광과 참조광 간의 간섭에 의해 기록매체에 서보 신호를 얻을 수 있게 하는 홀로그램을 형성한다. 기록 및 재생과정에서 신호광이 기록, 재생됨과 동시에 서보광에 의한 서보 신호가 재생되고, 그 신호의 경로에 설치된 포토 다이오드로부터 디스크 형태에서 발생 할 수 있는 외란을 감지하게 된다. 감지된 외란 신호인 트래킹 에러 신호를 통해 참조광이 디스크의 정확한 위치에 조사되게 하기 위해 평판유리 액츄에이터를 사용한다. 이와 같은 서보 제어를 수행했을 경우 데이터 페이지가 정확하게 재생되며 SNR 과 BER 이 개선되는 것을 확인할 수 있다.

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탐색기의 주사루프 모델링과 LQG/LTR보상기 설계 (Modelling and LQG/LTR Compensator Design of the Seeker Scan-Loop)

  • 황홍연;이호평
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권11호
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    • pp.2730-2741
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    • 1993
  • A mathematical model of the seeker scan-loop which is composed of a spin-stabilized gyroscope and its driving signal processors is derived. The derived model has a transmission zero pair on the imaginary axis near to the required bandwidth. The LQG/LTR design methodology is evolved for the derived scan-loop model. To implement the designed LQG/LTR compensator to the actual plant, the compensator order is reduced using the internally balanced realization method. The performances of the LQG/LTR compensator are tested and compared with those of the P-control. Especially, stability-robustnessexperiments for model uncertainties represented in the form of time-delays are performed. It is demonstrated that the LQG/STR compensator is actually very robust to model uncertainties.

고차 모우드 불확실성을 고려한 지진응답의 강인제어 (Robust Control of Earthquake Responses considering Higher Mode Uncertainty)

  • 고현무;박관순;박원석;조익선
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제4권2호
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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.

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미지 부하 질량을 갖는 유연 링크 로봇의 $H_{\infty}$ 자기 동조 제어 ($H_{\infty}$ Self-Tuning Control of a Flexible Link Robot with Unknown Payload)

  • 한기봉;이시복
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.160-168
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    • 1997
  • A $H_{\infty}$self-tuning control scheme for the tip position of a flexible link robot handling unknown loads is presented here. The scheme essentially comprises a recursive least-squares identification algorithm and $H_{\infty}$self-tunning controller. The $H_{\infty}$control low is designed to be robust to uncertain parameters and the self-tunning action provides adaption to unknown parameters. Through numerical study, the performance comparison of the $H_{\infty}$self-tuning controller with a constant gain $H_{\infty}$controller as well as a LQG self-tuning controller clearly shows its superior ability in handling load changes in quiescent states.nt states.

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증기발생기 디지탈 수위조절 시스템의 LQG / LTR 동적 제어설계 (The LQG/LTR Dynamic Digital Control System Design for the Nuclear Steam Generator Water Level)

  • Lee, Yoon-Joon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권5호
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    • pp.730-742
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    • 1995
  • 증기발생기의 급수 및 수위조절 시스템과 관련하여 전체 시스템을 급수 서보시스템과 궤환제어기로 나누어 설계하였다. 급수 시스템의 설계에는 최적제어이론을 사용하였으며 시스템의 강인성을 위하여 다시 LTR 기법을 이용하였다. 중기발생기의 제어특성은 열수력학적인 이유에 의하여 출력에 따라 계속적으로 변하게 되므로 궤환제어기가 이러한 변화를 동적으로 반영할 수 있도록 하였다. 모든 설계는 연속시스템에서 이루어졌으며 적절한 샘플링 주기를 선정하여 디지탈화 하였다. 이같은 시스템을 이용하여 출력증가 및 감소의 두 가지에 대해 검토한 결과, 출력의 증가시에는 제어상수를 고정시키는 것이 바람직하나 출력의 감소시에는 시스템의 안정을 위하여 제어상수가 출력에 따라 동적으로 변화해야함을 알 수 있었다.

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구조물의 모델링 불확실성을 고려한 능동 제어기의 실험연구 (Experimental Study on the Active Controller of Structures Considering Modeling Uncertainty)

  • 민경원;김성춘
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.53-61
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    • 2000
  • 능동 제어기를 설계하기 위해서는 제어대상 구조물의 수학모델의 구해야한다. 그러나, 무한차원의 구조물에 대하여 정확한 모델을 구하는 것은 불가능하므로 유한차원인 저차원화된 모델을 사용하여 제어기를 설계한다. 그러나, 실제 구조물과 저차원화된 모델사이의 오차에 의하여 제어기의 성능이 저하가 되면 제어기와 구조물의 상호작용, 지진과 같은 오란 등의 불확실성, 지진시 구조물의 동적 특성 변화로 인하여 제어기의 성능이 더욱 저하가 된다. 이러한 저하 요인은 제어기 설계시 요구되는 구조물의 수학모델에 대한 불확실한 요소로 작용하기 때문에 제어성능의 저하를 일으키며 응답의 불안정을 유발하기로 한다. 본 연구에서는 질량형 능동제어기(AMD)가 설치된 3층 건물 모형의 모델 오차에 관한 불확실성을 반영한 강인제어기법을 적용하여 제어성능과 안정성을 실험을 통하여 분석하였다. 강인제어 기법인 $\mu$ 합성법에 요구되는 여러 가지 가중함수인 주파수필터는 건물과 AMD의 특성, 모델 오차, 제어율과 AMD 성능의 , 측정잡음 및 지진외란의 특성 등을 고려하여 정량적으로 선택되었다. $\mu$합성법에 의하여 제어기를 설계하였으며 강인성을 비교하기 위하여 불확실성이 고려되지 않는 LQG 기법에 의한 제어기를 선택하였다. $\mu$합성법은 규정된 불확성에 대하여 제어의 강인성을 가지므로 동적특성이 바뀐 건물모형에 관한 강인성을 LQG 기법에 의한 제어성능과 비교하였다. 그 결과 동적특성이 변화된 건물에 대하여 $\mu$합성법만이 제어의 효율성이 유지되는 강인성을 나타내었다.

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Robust 제어기에 관한 연구동향 (A survey on the robust controller)

  • 권욱현;김상우
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.346-351
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    • 1986
  • 본 논문에서는 과거 10여년 동안의 Robust제어기에 관한 연구동향을 조사 요약하였다. Robust제어기에 관한 연구는 제어시스템의 Robustness 분석과 Robust한 제어기 설계방법으로 나뉘며 Robustness 분석은 불확실성이 구조를 갖는 경우와 구조가 없는 경우로 나뉘어 연구된다. Robust한 제어기 설계 방법에는 LQG/LTR방법과 제어기 매개변수화등이 있다. 본 논문에서는 각 방법들을 간략히 소개하고 이들을 비교하였다.

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