• 제목/요약/키워드: LQR design

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극점배치기능을 갖는 LQ제어기 설계 및 자동차 능동 현가장치 제어에의 응용 (Linear Quadratic Control with Pole Placement for an Automotive Active Suspension System)

  • 최재원;서영봉;유완석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.513-517
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    • 1995
  • In this paper, a relation of matrix Q in cost function to distances between the closed-loop and open-loop poles of a multi input controllable systems is studied. Futhmore, the state feedback gain with exact desired eigenvalues in the LQR is computed. The proposed scheme is applied to designing automotive active suspension control system for a half-car model and its performance is compared with the existing LQR control system design methodology.

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슬라이딩 모드 제어기 설계를 위한 LQR방법을 이용한 최적 슬라이딩 표면 결정 (Optimal Sliding Surface using LQR Method For Design of Sliding Mode Controller)

  • 이상현;민경원;이영철;황재승
    • 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.

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구조물의 에너지를 고려한 LQR 및 ILQR제어기의 가중행렬 (Weighting Matrices of LQR and ILQR Controllers Considering Structural Energy)

  • 민경원;이영철;박민규
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권6호
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    • pp.49-53
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    • 2002
  • 가중행렬은 일반적인 최적 제어 설계에서 우선적으로 필요하지만 일반적으로 제어 설계자들 이 경험적 지식에 의존하고 있다. 이 논문은 구조물의 에너지를 고려한 최적제어기의 가중행렬을 결정하는 체계적인 절차를 제시하였다. 최적제어기는 LQR과 ILQR로 구분될 수 있다. 구조물의 총에너지를 고려한 Lyapunov 함수를 적용하고, 이로부터 유도된 식이 음수라는 상태를 이용하면 가중행렬을 어렵지 않게 구할 수 있다. 이러한 방법으로 산정된 가중행렬을 이용하여 LQR과 ILQR제어기를 설계하고 제어효율을 입증하였다.

시간지연을 갖는 2차 시스템의 LQ-PID 제어기 동조 (LQ-PID Controller Tuning for the Second-Order System with Time-Delay)

  • 박택선;서병설
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권2호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • 본 논문은 시간지연을 갖는 2차 시스템에서 시간영역의 설계사양을 만족하는 최적 강인 LQ-PID제어기 설계방법을 제안한다. 시간지연을 갖는 2차 시스템의 LQR 해를 이용한 LQ-PID제어기 파라미터는 설계사양을 만족하는 가격함수의 가중치요소 C와 R에 의해 결정되고, Q와 R의 선정은 시간영역에서의 오버슈트와 정착시간을 조절할 수 있는 설계파라미터들 선정에 의해 결정되어진다.

최적제어 기법을 이용한 밸런싱 로봇 제어기의 설계 (Design of Balancing Robot Controller using Optimal Control Method)

  • 여희주;박훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권2호
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    • pp.190-196
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    • 2014
  • 본 논문에서는 밸런싱 로봇의 동역학적 모델의 해석으로부터 기울기와 조향이 독립되어 있어 서로 영향을 받지 않는 것을 증명하고, 다변수 시스템에 적합한 제어기로써 두 개의 최적 LQR 제어기 구조를 갖는 제어시스템을 제안하였다. 또한 제안한 제어시스템의 성능을 입증하기 위하여 밸런싱 로봇의 자세제어에 적용하여 모의실험과 실험을 수행하였고, PID 제어기와의 비교평가를 통하여 그 우수성을 검증하였다.

교차곱항에 제어입력의 포화를 고려한 LQR 설계 및 자동차 능동 현가장치 제어에의 응용 (LQR Design Considering Control Input Saturation in Cross-Product Term and Its Application to an Automotive Active Suspension Control)

  • 서영봉;최재원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권5호통권98호
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    • pp.169-174
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    • 1999
  • In this paper, the CLQR(Constrained LQR) controller, which considers the actuator saturation in a cross-product term of a given performance index for an automotive active suspension control has been proposed. The effects of actuator saturations have been reflected directly in the states by using the linear relation between the control input and states. The method proposed here is more effective and intuitive compared with the conventional schemes. The CLQR has been applied to designing an automotive active suspension control system to verify its effectiveness and practical aspects.

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밸런싱 로봇 제어 (A Control of Balancing Robot)

  • 민형기;김지훈;윤주한;정은태;권성하
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1201-1207
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    • 2010
  • This paper shows to stabilize a balancing robot. We derive the dynamics of a balancing robot and design its controller using LQR method. For stabilizing balancing robot, we introduce a method to detect an angle using inertial sensors. In this study, we use a complementary filter to fuse signals by frequency response of gyroscope and accelerometer in order to measure the inclined angle of balancing robot. The filter coefficients are obtained by least square to minimize error in angle-detecting filter design. And then, after we derive a dynamics of balancing robot using Lagrange method, we linearize that dynamics for using LQR method.

동작점 변화 조건에서의 풍력터빈 선형 피치제어기 설계 (Design of Linear Pitch Controller in Wind Turbine under the condition of Varying Operating Points)

  • 천종민;김춘경;이주훈;홍지태;권순만
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.40.1-40.1
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    • 2011
  • This paper presents a pitch controller which can hold output power constant at the rated value. Although wind turbine contains complicated nonlinearities, its behaviour within a certain operating range of a point can be approximated by that of a linear model. By doing so, we can apply rather simple and systematic linear control techniques such as PID and LQR(Linear Quadratic Regulator) to design a linear pitch controller. Because these linear controllers are valid only in a sufficiently small range around an operating point, linearized wind turbine model under the condition of varying wind speed needs a linear pitch controller can achieve the aims of tracking the rated rotor rotational speed. We propose an improved linear pitch controller taking each merit of LQR and PI controller under the condition of varying operating points in this paper.

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TITO 시스템의 LQ-PID 제어기 동조 (A LQ-PID Controller Tuning for TITO System)

  • 이동배;서병설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권9C호
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    • pp.1252-1257
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    • 2004
  • 본 논문에서는 TITO 시스템에서 분산된 LQ-PID 제어기 설계방법을 제안하고,주파수 영역의 설계사양인 명령추종, 외란제거, 센서 잡음 저감도를 만족하도록 제어기를 설계하였다. 설계방법은 PID 제어요소를 포함한 폐루프 상태방정식과 LQR 폐루프 상태방정식의 관계를 유도하고 루프형성절차를 통해 가격함수의 가중치 요소 Q와 R을 선정함으로써 성능 및 안정도 강인성이 보장되도록 하였다.

Frequency Domain Properties of EALQR with Indefinite Q

  • Seo, Young-Bong;Park, Jae-Weon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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    • pp.429-434
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    • 1998
  • The previously developed control design methodology, EALQR(Eigenstructure Assignment/LQR), has better performance than that of conventional LQR or eigen-structure assignment. But it has a constraint for the weigting matrix in LQR, that is the weighting matrix could be indefinite for high-order systems. In this paper, the effects of the indefinite weighting matrix in EALQR on the Sequency domain properties are analyzed. The robustness criterion and quantitative frequency domain properties are also presented. Finally, the frequency do-main properties of EALQR has been analyzed by applying to a flight control system design example.

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