• 제목/요약/키워드: LQG design

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Model Validation and Controller Design for Vibration Suppression of Flexible Rotor Using AMB

  • Soo Jeon;Ahn, Hyeong-Joon;Han, Dong-Chul
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권12호
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    • pp.1583-1593
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    • 2002
  • This paper discusses the model validation and vibration suppression of an AMB flexible rotor via additional LQG controller. The main difficulty in the vibration suppression of the flexible rotor using AMB is to realize a controller that can minimize resonance without injuring the stabilized rigid modes. In order to solve this problem, simple scheme for system modeling and controller design are developed. Firstly, the AMB flexible rotor is stabilized with a PID controller, which leads to a new stable rotor-bearing system. Then, authors propose the model validation procedure using measured open-loop frequency responses to obtain an accurate model of the AMB flexible rotor system. After that, LQG controller with modal weighting is designed to suppress resonances of the stable rotor-bearing system. Due to the poor controllability and observability of flexible modes compared to rigid ones, balancing of two Gramians is prerequisite for the fair LQG controller design. Simulation with step disturbance and experimental results of unbalance response up to 10,000 rpm verified the effectiveness of the proposed scheme.

자기부상 시스템의 본드선도 모델링 및 LQG/LTR 제어기 설계 (Bond Graph Modeling and LQG/LTR Controller Design of Magnetically Levitation Systems)

  • 김종식;박전수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1620-1634
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    • 1991
  • 본 연구에서는 전기/자기 및 기계적 요소들이 복합되어 이루어진 자기부상 시 스템의 설현을 위한 기초단계로서 제어동역학(controlled dynamics) 측면에 입각한 모 델식을 본드선도 기법을 이용하여 보다 조직적으로 유도한다. 우선, 자속흐름 확장 및 자속 유출량을 고려하여 부상 시스템을 모델링하고 차량/레일 및 2차 현가(second ary suspension)장치를 포함한 자기부상 시스템을 모델링한다. 다음, 지지 및 안내 방향의 동역학을 동시에 고려한 2차원 자기부상 시스템을 본드선도의 다접점 필드(mu- ltiport field) 개념을 이용하여 모델링한다. 끝으로, 본드선도 기법으로 모델링된 2차원 자기부상 시스템의 안정도와 성능을 향상시키기 위하여 LOG/LTR(linear quadra- tic Gaussian control with loop transfer recovery) 제어시스템을 설계한다. LQG/ LTR 제어방법은 Doyle과 Stein에 의해 인성(stability-robustness) 문제와 주파수역 성능을 설계시에 직접 고려할 수 있는 강력한 선형 다변수 제어시스템 설곕방법으로 현재 널리 사용되고 있다.

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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On-Off 형태의 LQG 알고리즘을 이용한 복합제어 시스템 (Hybrid Control System Using On-Off Type LQG Algorithm)

  • 정형조;윤우현;이인원;박규식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.227-243
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    • 2005
  • 본 논문에서는 지진하중을 받는 사장교에 납고무받침과 유압식 가력기를 결합한 복합제어 시스템을 적용하였다. 복합제어 시스템은 다중의 제어장치로 인해 제어성능의 향상을 기대할 수 있지만 추가적으로 사용되는 능동제어 장치로 인하여 전체 제어시스템의 강인성이 저하될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 복합제어 시스템의 강인성을 향상시키기 위해 기존의 LQG 알고리즘에 납고무받침의 응답에 따른 on-off 형태의 알고리즘을 결합하였다. 수치해석 결과 on-off 형태의 LQG 알고리즘을 사용한 복합제어 시스템은 납고무받침을 사용할 수동제어 시스템이나 유압식 가력기만을 사용한 능동제어 시스템과 비슷한 최대제어력이나 평균제어력을 사용하면서 제어성능이 향상되었으며, 기존의 성능에 초점을 둔 LQG 알고리즘만을 사용한 복합제어 시스템과 유사한 제어성능을 나타냈다. 또한 제안된 제어시스템은 구조물의 강성행렬에 교란이 있을 때 기존의 LQG 알고리즘만을 사용한 복합제어 시스템에 비해 강인성이 향상되었으며 교란된 시스템에 대해 불안정성을 보이지 않았다. 제안된 제어시스템은 설계지진뿐만 아니라 다른 입력지진에 대해서도 제어성능을 유지하였다. 따라서 On-Off 형태의 LQG 알고리즘을 사용한 복합제어 시스템은 불확실성이 많은 지진하중을 받는 사장교에 개선된 제어기법으로 제안될 수 있다.

LQG 설계에 의한 시선지령 유도루우프의 구성 (Command to line of sight guidance loop based on LQG design)

  • 장상근;유준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.567-571
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    • 1992
  • A guidance loop of the missile system which uses a command to line of sight(CLOS) guidance law is designed based on LQG theory. In the environment of the severe tracking system noise, the system requires small aerodynamic control fin travel and small miss distance simultaneously. Results from a sample airframe shows good performance against a randomly maneuvering target.

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상태 및 입력변수에 시간지연이 있는 시스템을 위한 LQG/LTR 방법 (LQG/LTR METHODS FOR LINEAR SYSTEMS WITH DELAYS IN STATE AND CONTROL)

  • 이상정;권욱현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(I)
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    • pp.139-143
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    • 1987
  • In this paper, the stability margins of LQ regulators for the systems with delays in both state and control are analyzed and represented explicitly in terms of system parameters when the systems are open-loop stable. And, the LQG/LTR method is considered as a robust control design method. The results in this paper generalize the well-known ones for ordinary systems.

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차량의 횡방향 모델에 대한 강인 제어기 설계 (The Robust Controller Design for Lateral Control of Vehicles)

  • 김은주;하성기;정승권;이만형
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.496-499
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    • 2002
  • The LQG/LTR controller is a robust and stable control which is systematic method with a view of engineering. And the H$^{\infty}$ scheme is adopted for the design of the controller to reduce the effects of the disturbances. In this paper, LQG/LTR and H$^{\infty}$ Controller Design of Lateral Control System for an Automobile is developed with 3 DOF (degree-of-freedom) model. The performance has been compared for the employed two types of controllers via computed simulations. The results show that the H$^{\infty}$ controller provides more robustness property for the disturbances and lower control input.

차량의 횡방향 모델분석 및 제어기 설계 (The Robust Controller Design for Lateral Control of Vehicles)

  • 김은주;하성기;배종일;이만형
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.318-321
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    • 2002
  • The LQG/LTR controller is a robust and stable control which is systematic method with a view of engineering. And the H$^{\infty}$ scheme is adopted for the design of the controller to reduce the effects of the disturbances. In this paper, LQG/LTR and H$^{\infty}$ Controller Design of Lateral Control System for an Automobile is developed with 3 DOF (degree-of-freedom) model. The performance has been compared for the employed two types of controllers via computed simulations. The results show that the H$^{\infty}$ controller provides more robustness property for the disturbances and lower control input.

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Development of a Heated Vapor Inhalator Using LQG/LTR

  • Jaehoon Rhee;Kwangseok Chae;Changwan Jeon;Park, Joonsoo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.60.3-60
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    • 2002
  • 1. Introduction 2. The Localized Aerosol Hyperthermia 3. Hardware Development of a Heated Vapor Inhalator 4. Modeling of the Control System 5. The Design of LQG/LTR Controller 6. Conclusion

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