• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권6호
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• pp.775-781
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• 2006

An intelligent optimization method for designing Fractional Order PID(FOPID) controllers based on Particle Swarm Optimization(PSO) is presented in this paper. Fractional calculus can provide novel and higher performance extension for FOPID controllers. However, the difficulties of designing FOPID controllers increase, because FOPID controllers append derivative order and integral order in comparison with traditional PID controllers. To design the parameters of FOPID controllers, the enhanced PSO algorithms is adopted, which guarantee the particle position inside the defined search spaces with momentum factor. The optimization performance target is the weighted combination of ITAE and control input. The numerical realization of FOPID controllers uses the methods of Tustin operator and continued fraction expansion. Experimental results show the proposed design method can design effectively the parameters of FOPID controllers.

• 기술혁신연구
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• 제24권2호
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• pp.21-56
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• 2016

그간 우리나라 등 후발주자의 추격과 그 성과에 대해 다양한 연구가 수행되었으나, 후발주자가 개발한 제품의 아키텍처가 추격 성과에 미친 영향에 대한 논의는 극히 부족하였다. 또한 공작기계의 움직임을 자동으로 제어하는 핵심 부품인 수치제어장치 분야에서 우리나라는 반도체, 조선, 자동차 산업과 달리 과거 40년에 가까운 기간 동안 다양한 개발체제 운영과 정부 지원에도 불구하고 제한적인 추격 성과를 보이거나 추격에 실패하였다. 이에 따라 본 연구에서는 우리나라 공작기계 수치제어장치 개발 사례를 중심으로 제품 아키텍처가 추격 성과에 미친 영향을 탐색적으로 고찰하였으며, 이를 위해 동 분야의 후발주자임에도 불구하고 세계 선도 기업으로 성장한 일본 화낙의 수치제어장치 아키텍처 진화 사례에 대한 심층 분석을 병행하였다. 연구결과 일본 화낙은 1980년대 중반 이후 수치제어장치 아키텍처의 개방형 모듈화를 달성함으로써 다양한 공작기계 생산 기업의 요구 사항에 부응하면서 대량 생산을 통한 원가 절감이 가능한 수치제어장치를 개발 생산하는 데 성공하였다. 이를 통해 화낙은 시장 점유율 확대 및 뛰어난 성과를 달성하였음을 발견하였다. 반면 우리나라는 1970년대 말 이후 약 40년 간의 추격 노력에도 불구하고 수치제어장치 아키텍처의 개방형 모듈화를 달성하지 못함으로 인해 다양한 수요 기업이 생산하는 공작기계에 채택되는데 실패하였으며, 결과적으로 제한된 추격 성과에 그치고 말았다. 또한 이러한 제한적인 추격 성과는 개발 주체의 파산과 매각, 폐쇄 등으로 이어지면서 기술적 지식의 누적에 큰 어려움을 겪었으며, 이로 인해 수치제어장치 아키텍처의 개방형 모듈화를 달성할 수 있는 만큼의 기술을 축적하거나 설계 역량을 확보하지 못했음을 발견하였다. 본 연구 결과는 제품 아키텍처 관점에서 후발주자의 추격 성과를 규명하고, 성공적인 기술 추격에도 불구하고 시장추격에 실패하는 원인을 규명할 수 있는 이론적 기반을 구축하는 데 그 의의가 있다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권2호
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• pp.160-170
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• 2008

Temperature control of an enclosed thermal system which has many applications including Rapid Thermal Processing (RTP) of semiconductor wafers showed an input-constraint violation for nonlinear controllers due to inherent strong coupling between the elements [1]. In this paper, a constrained nonlinear optimal control design is developed, which accommodates input constraints using the linear algebraic equivalence of the nonlinear controllers, for the temperature control of an enclosed thermal process. First, it will be shown that design of nonlinear controllers is equivalent to solving a set of linear algebraic equations-the linear algebraic equivalence of nonlinear controllers (LAENC). Then an input-constrained nonlinear optimal controller is designed based on that LAENC using the constrained linear least squares method. Through numerical simulations, it is demonstrated that the proposed controller achieves the equivalent performances to the classical nonlinear controllers with less total energy consumption. Moreover, it generates the practical control solution, in other words, control solutions do not violate the input-constraints.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.750-754
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• 2005

This paper deals with the design problem of multivariable PID controllers guaranteeing the closed-loop system stability and a prescribed $H_\infty$ norm bound constraint. We reduce the problem to the static output feedback stabilization problem. We derive a necessary and sufficient condition f3r the existence of PID controllers and we give an explicit formula of PID controllers. We also give an existence condition of PID controllers guaranteeing a prescribed decay rate. Finally, we give an LMI-based design algorithm, together with a numerical design example.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제36권3호
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• pp.381-399
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• 2010

A fuzzy hybrid control technique using a semi-active tuned mass damper (STMD) has been proposed in this study for mitigation of wind induced motion of a tall building. For numerical simulation, a third generation benchmark is employed for a wind-excited 76-story building. A magnetorheological (MR) damper is used to compose an STMD. The proposed control technique employs a hierarchical structure consisting of two lower-level semi-active controllers (sub-controllers) and a higher-level fuzzy hybrid controller. Skyhook and groundhook control algorithms are used as sub-controllers. When a wind load is applied to the benchmark building, each sub-controller provides different control commands for the STMD. These control commands are appropriately combined by the fuzzy hybrid controller during realtime control. Results from numerical simulations demonstrate that the proposed fuzzy hybrid control technique can effectively reduce the STMD motion as well as building responses compared to the conventional hybrid controller. In addition, it is shown that the control performance of the STMD is superior to that of the sample TMD and comparable to an active TMD, but with a significant reduction in power consumption.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.942-948
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• 2011

고체추진기관은 구조가 비교적 간단하고 장기적 저장성이 우수한 반면에 일반적으로 추력의 조절등에 한계성을 가지고 있다. 본 논문에서는 구현의 용이함과 에너지 효율성이 좋은 on-off 제어기법을 이용한 가변추력 고체추진 기관의 압력 제어를 위한 제어기를 소개한다. 연소기 내 압력제어를위해 질량보존만을 고려한 추진기관의 연소기 내 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 같은 연속적 제어 기법과 PWM, PWPFM과 같은 on-off 제어기를 설계하고 시뮬레이션을 통해 결과를 비교한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.101-104
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• 1997

In this paper, we deal with a quadratic stabilization by $H^{\infty}$ output feedback controllers with adjustable parameters. The designed controller contains a contractive time-varying gain which can be used to adjust the responses of the resulting closed-loop system. The free parameter expressed as time-varying gain is chosen so that a Lyapunov function of the closed-loop system descends as fast as possible. A numerical example is given to show the validity of proposed method..

• 전기학회논문지
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• 제56권7호
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• pp.1298-1301
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• 2007

The problem of designing dynamic output feedback sliding mode controllers for uncertain multivariable linear systems is considered. Using linear matrix inequalities(LMIs), a feasibility condition for the design problem is derived. Explicit fomulas of the gain matrices of a full order output feedback sliding mode controller in terms of the solution matrices of the LMI condition is given. A simple LMI-based algorithm for designing output feedback sliding mode controllers is also given. Finally, numerical design examples are given to show the effectiveness of the proposed method.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.1006-1011
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• 1993

In this study, a DNC(Distributed Numerical Control) management system is designed that can directly control and manage hybrid CNC machine tools on real-time. And management software is developed to inter-communicate field informations with CNC controllers using an interface processor(Intelligent Multi Communication Board, IMCB). Especially, IMCB supports that DNC system sends and receives part program with CNC controllers in the form of real-time multi-tasking.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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• pp.59.3-59
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• 2002

$\textbullet$ Contents 1: Preliminaries on passivity and feedback passivity $\textbullet$ Contents 2: Assumptions in the paper $\textbullet$ Contents 3: Adaptive output feedback controllers $\textbullet$ Contents 4: Adaptive disturbance attenuation $\textbullet$ Contents 5: Adaptive passification $\textbullet$ Contents 6: An illustrative numerical example