• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2171-2175
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• 2002

Helicopter dynamics are plenty of nonlinearity. A complete mathematical model including propeller dynamics and fortes generated by the propellers is very difficult to obtain. So the method used to design to design a controller is a parameter estimation. Design controller based on variable structure system. This paper deals with LQR control technique to control efficiently, its elevation angle and azimuth one. The purpose of the experiment is to design a controller allows to use a desired elevation angle and azimuth ones. The system model has a helicopter model with 2-degree-of freedom. The simulation results were verified usefulness of controller.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1014-1019
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• 2005

In this paper, a neural network technique for automatic steering control of a four wheel drive autonomous highway snowplow vehicle is presented. Controllers are designed by the LQR method based on the vehicle model. Then, neural network is used as an auxiliary controller to minimize lateral tracking error under the presence of load. Simulation studies of LQR control and neural network control are conducted for the vehicle model under a virtual snowplowing situation. Tracking performances are also compared for two and four wheeled steering vehicles.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.268-274
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• 2013

임의의 비선형 시스템을 제어하기 위한 새로운 방법의 제어 알고리즘이 널리 보고되고 있으며, 그 유용성을 입증하기 위한 제어 대상 시스템으로 역진자 시스템이 널리 활용되고 있다. 본 논문에서는 스프링으로 연결된 2개의 차량에 장착된 역진자를 제어하는 알고리즘을 제시한다. 여기서 두 개의 차량 중 하나는 구동용, 다른 하나는 역진자를 장착한 무구동용이다. 이를 위한 시스템 모델링을 제시하고, 퍼지논리제어 시스템 기반의 양질의 제어기 설계를 제안한다. 본 논문에서는 퍼지논리제어기의 입력변수로 사용될 6개의 변수를 2개로 축소하기 위하여 LQR(Linar Quadratic Regulator) 기법을 도입하며, 이를 통하여 퍼지논리제어기 설계의 복잡성을 줄일 수 있음을 보인다. 더욱이 개선된 2-입력 퍼지논리제어기의 제어 규칙표가 skew-symmetric의 특성을 가지는 성질로부터 다시 단일입력 퍼지논리제어기 설계를 제안한다. 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위하여 시뮬레이션을 수행하며, 이를 통하여 제안한 방법의 우수성을 입증한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권9호
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• pp.749-757
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• 2021

쿼드로터를 활용한 운송 임무에서 임의의 유상하중을 장착하게 되면 질량, 관성모멘트, 무게중심의 위치와 같은 모델 파라미터가 변화하게 된다. 더욱이 유상하중이 기체에 장착되는 위치가 기체의 무게중심과 일치하지 않는 경우 무게중심의 변화는 야기되며 이는 제어 성능에 악영향을 미치게 된다. 이에 본 논문에서는 유상하중에 따른 모델의 불확실성을 보상하기 위하여, 선형 제차 조정기(Linear Quadratic Regulator, LQR) 기반의 모델 참조 적응 제어기법(Model Reference Adaptive Control, MRAC)을 제안한다. 먼저 고정된 유상하중을 고려한 쿼드로터의 동역학 모델을 유도하고, 선형 제차 조정기를 이용하여 기준제어기를 선정한다. 참조 모델은 과도응답을 향상하기 위해 폐루프 참조 모델을 사용하였으며, 선형 제차 조정기를 통하여 선정하였다. 또한, 안정성 분석을 통하여 모델 파라미터를 추정하기 위한 적응 제어기법을 설계하였다. 제안하는 제어기의 성능을 확인하기 위하여 모델 파라미터의 불확실성이 존재하는 상황에서 선형 재차 조정기와 성능을 비교하였다. 그리고 외란이 있는 상황에서 기존의 모델 참조 적응 제어기법과도 제안한 제어기의 결과를 비교하여 과도응답과 강건성에 대해서도 분석하였다.

• 센서학회지
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• 제27권3호
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• pp.165-169
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• 2018

A single-axis Cubli frame realized simply with an IMU sensor and DC motor is presented herein. To maintain the balance on the Cubli frame, an LQR controller based on a Lagrangian derivation of the dynamics was designed, which utilized the state variables of the frame angle and its angular acceleration, as well as the wheel angle and its angular acceleration. The designed LQR controller showed a settling time balancing capability of approximately two seconds and 40% of the maximum overshoot in Matlab/Simulink simulations. Our experimental results of the fabricated Cubli frame matched with the simulation results. It maintained balancing at the reference position even though an initial offset as well as external disturbance during the balancing was applied.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.70-71
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• 2007

This paper presents an application of LQR(Linear Quadratic Regulator) for experimental control moment gyroscope. To be specific, mathematical model is first derived based on the quaternion and Lagrange's equation, state feedback controller using LQR scheme is designed, and to show the stability of the scheme, experimental results are given.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.89-98
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• 2017

외바퀴 로봇 제어에 있어 필수적인 균형 안정화 제어를 위해 제어 모멘트 자이로스코프(CMG)를 이용할 수 있다. 단일 짐벌 CMG는 단순한 구조를 가지면서 외란에 대해 강력한 복원 토크를 로봇에게 전달할 수 있다. 그러나 CMG는 복원 토크 외에 원치 않는 방향의 토크도 발생시킨다. 원치 않는 방향 토크는 회전 자유도가 높은 외바퀴 로봇 시스템에서 불안정성 문제를 야기한다. 본 논문에서는 원치 않는 방향 토크를 제거하기 위해 CMG 가위쌍을 이용한 외바퀴 이동 로봇 제어 시스템을 제시한다. 외바퀴 로봇 동역학식에 있어서의 모델 오차에 강인한 특성을 갖는 LQR 제어 알고리즘을 설계하였다. 3D 비선형 동역학 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 CMG 가위쌍과 LQR 제어 알고리즘을 갖는 외바퀴 로봇 제어 시스템을 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1996년도 제6회 학술강연회논문집
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• pp.29-37
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• 1996

항공기 가스터빈 엔진은 폭넓은 운용 영역에서 다양한 임무 수행을 하도록 요구되어짐에 따라 항공기 전체의 성능과 직관되는 엔진의 성능에 대한 정밀한 동적 모사와 제어는 매우 중요하다. 본 연구에서는 대표적인 동적 모사 프로그램인 DYNGEN을 이용하여 비선형 동적 모사를 하였고, 이를 바탕으로 엔진의 제어를 위해 비선형 엔진에 대한 Piecewise 선형화를 통해 선형 동적 모사를 수행하였으며, 엔진의 최적 제어 기법으로 LQR 방법을 이용하여 성능 제어를 수행하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2003년도 추계 학술발표회논문집
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• pp.419-426
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• 2003

An efficient procedure using LQR method for determining optimal sliding surfaces appropriate for different controller types is provided. The parametric evaluation of the dynamic characteristics of sliding surfaces is peformed in terms of SMC controller performance of single-degree-of-freedom(SDOF) systems. The control force limit is considered in this procedure. Numerical simulations for multi-degree-of-freedom(MDOF) systems verify the effectiveness of proposed method.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권12호
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• pp.1330-1337
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• 2004

In this study, the equations of motion of a rigid rotor supported by magnetic bearings are derived via Hamilton's principle, and transformed to a state-space form for control purpose. The optimal motion control of rotor magnetic bearing system based on the LQR(linear quadratic regulator) theory is addressed. New schemes related to the selection of the state weighting matrix Q and the control weighting matrix R involved in the quadratic functional to be minimized are proposed. And the robust control of the system with an LMI(linear matrix inequality) based H$_{\infty}$ theory is dealt with in this paper. Loop shapings of TFM (transfer function matrix) are used to increase the performance of control capability of the system. The control abilities of LQR and H$_{\infty}$ controller are compared by simulation and experimental tests and show that the capability of H$_{\infty}$ controller is superior to that of LQR.