• 제목/요약/키워드: Multivariable LQ Control

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강인한 운동제어기의 최적 설계를 위한 고전적 기법과 현대적 기법의 결합 (The Combined Classical/Modern Technique for Optimal Fesign of Robust Motion Controller)

  • 김삼수
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.485-492
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    • 1990
  • This paper propose a optimal design method for robust notion controllers of under-water vehicles using the combined technique between classical and modern theories. The proposed method is presented which utilizes classical control methods to obtain a good robustness and modern control methods to set optimal gains. LQ, SVD, multivariable frequency analysis and Bode-Root Locus (BRL) plot are used.

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GA를 이용한 보일러-터빈 설비의 모델 추종형 다변수 제어 시스템 설계를 위한 취적 가중치 행렬의 선정 (A Selection of Optimal Weighting matrix for Model Following Multivariable Control System to Boiler-Turbine Equipment Using GA)

  • 황현준;;정호성
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제13권2호
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    • pp.234-234
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    • 1999
  • The aim of this paper is to suggest a design method of the optimal model following control system using genetic algorithm (GA). This control system is designed by applying GA with reference model to the optimal determination of weighting matrices Q, R that are given by LQ regulator problem. The method to do this is that all the diagonal elements of weighting matrices are optimized simultaneously by GA, in the search domain selected adequately. And we design the model following control system to boi1er-turbine equipment by the proposed method. The model following control system designed by this method has the better command tracking performance than that of the control system designed by the trial-and-error method. The effectiveness of this control system is verified by computer simulation.

네 대의 주 추진기를 이용한 무인잠수정의 속도, 심도 및 방위각 제어 - 시뮬레이션 및 실험 (Speed, Depth and Steering Control of Underwater Vehicles with Four Stem Thrusters - Simulation and Experimental Results)

  • 전봉환;이판묵;이계홍;홍석원;이지홍
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.67-73
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    • 2005
  • This paper describes depth, heading and speed control of an underwater vehicle that has four stern thrusters of which forces are coupled in the diving and, steering motion, as well as the speed of the vehicle. The optimal linear quadratic controller is designed based on a linearized- state space model, developed by combining the dynamic equations of speed, steering and diving motion. The designed controller gives provides an optimal thrust distribution, minimizing the given performance index to control speed, depth and heading simultaneously. To validate the performance of the controller, a simulation and tank-test are carried out with DUSAUV (Dual Use Semi-Autonomous Underwater Vehicle), developed by KORDI as a test-bed for testing new underwater technologies. Optimal gains of the controller are tuned, using a computer simulation environment with a nonlinear 6-DOF numerical DUSAUV model, developed by PMM (Planner Motion Mechanism) test. To verify the performance of the presented controller in experiment, a tank-test with DUSAUV is carried out in the ocean engineering basin in KORDI. The experimental results are also compared with the simulation results to investigate the accordance of the numerical and the real mode.

H$_{\infty}$ Control System for Tandem Cold Mills with Roll Eccentricity

  • Kim, Seung-Soo;Kim, Jong-Shik;Yang, Soon-Yong;Lee, Byung-Ryong;Ahn, Kyung-Kwan
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권1호
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    • pp.45-54
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    • 2004
  • In order to meet the requirement for higher thickness accuracy in cold rolling processes, it is strongly desired to have high performance in control units. To meet this requirement, we have considered an output regulating control system with a roll-eccentricity estimator for each rolling stand of tandem cold mills. Considering entry thickness variation as well as roll eccentricity as the major disturbances, a synthesis of multivariable control systems is presented based on H$\sub$$\infty$/ control theory, which can reflect the knowledge of input direction and spectrum of disturbance signals on the design. Then, to reject roll eccentricity effectively, a weight function having some poles on the imaginary axis is introduced. This leads to a non-standard H_ control problem, and the design procedures for solving this problem are analytically presented. The effectiveness of the proposed control method is evaluated through computer simulations and compared to that of the conventional LQ control and feedforward control methods for roll eccentricity.

GA를 이용한 보일러-터빈 설비의 모델 추종형 다변수 제어 시스템 설계를 위한 취적 가중치 행렬의 선정 (A Selection of Optimal Weighting matrix for Model Following Multivariable Control System to Boiler-Turbine Equipment Using GA)

  • 황현준;정호성
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.102-110
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    • 1999
  • 본 연구에서는 유전 알고리즘을 사용하여 복잡한 최적화의 과정이없이 가중치 행렬 Q, R을 동시에 최적화함으로써 상태변수들의 결합과 동작점의 변화에 따른 시스템의 파라미터 변동 등에도 불구하고 기준모델의 출력을 최적으로 추종하는 모델 추종형 제어 시스템을 설계법으로 제시하고 이를 보일러-터빈 설비를 위한 모델 추종형 다변수 제어 시스템의 설계에 적용하고자 한다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 설계된 모델 추종형 제어 시스템의 성능을 비교고찰하고 그 유용성을 확인하다.

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관측기를 이용한 다변수 제어계의 로바스트성 회복 (Robustness Recovery of Observer Based Multivariable Control Systems)

  • 김상봉;정석권
    • 수산해양기술연구
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    • 제25권1호
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    • pp.18-23
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    • 1989
  • 최적제어이론은 -6유에서 무한대까지의 게인여유와 60$^{\circ}$의 위상여유, 그리고 원조건(Circle Condition)에 의해 보증되는 감도감소 등과 같은 로바스트성에 대한 긍정적인 면들을 가지고 있다. 이러한 결과는 전상태 피드백 경우일 때는 타당하지만, 실현문제에 있어, 관측기나 칼만필터가 사용되어질 경우에는 위의 조건이 완전히 만족하지 않는다. 본 논문에서는 관측기를 이용하여 다변수 제어계를 설계할 경우, 입\ulcorner출력부분에서 안정여유가 회복될 수 있도록 하는 하나의 방법을 제안했다. 플랜트 입력과 출력에서 LQ가 보증하는 최소안정여유는 K=1의 경우에서도 회복될 수 있음을 보였다. 로바스트성 회복을 위해 본 논문에서는 종래의 방법(K=$\infty$의 조건)과는 달리 유한값으로 하중행렬이 주어질 수 있으므로 본 방법은 하나의 명료한 로바스트성 회복법이라 할 수 있다. F=MC(or K=BM)를 만족하는 행렬 M이 존재하지 않을 경우, 그 해는 얻어질 수 없다. 그러나 K를 유한값으로 취했을 경우, 이 방법 이외의 또 다른 방법으로서는 입력과 출력에서 로바스트성 회복을 가지게 할 수 없을 것으로 생각된다.

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