• 제목/요약/키워드: Pole-Placement

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출력궤환 페루프 극 이동에 의한 제어계 설계 기법 (A Design Scheme of Controller Using Output Feedback Closed-loop Pole Shifting)

  • 이창구;황형수;김성중
    • 대한전기학회논문지
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    • 제36권3호
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    • pp.221-227
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    • 1987
  • Other problems associated with pole placement have been discussed. A simple algorithm for output feedback pole shifting has been developed. The algorithm is based on minimising an objective function which is the sum of the exponential of the real part of the system colsed loop eigenvalues. It is demonstrated that the algorithm is simple and effective in arriving at a suitable feedback matrix for the control of boiler using only two measurement.

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LQ 제어와 근의 이동범위를 이용한 조단 블록을 갖는 중근을 두 실근으로 이동시키는 극배치 방법 (Pole Placement Method to Move a Equal Poles with Jordan Block to Two Real Poles Using LQ Control and Pole's Moving-Range)

  • 박민호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.608-616
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    • 2018
  • 일반적으로 비선형 시스템은 1차와 2차 시스템의 곱의 형태로 선형화되며, 시스템의 근은 1차 시스템의 근과 2차 시스템의 중근, 서로 다른 두 실근, 복소근으로 구성된다. 그리고 LQ(Linear Quadratic) 제어는 성능지수함수를 최소화하는 제어법칙을 설계하는 방법으로 시스템의 안정성을 보장하는 장점과 가중행렬 조정으로 시스템의 근의 위치를 조정하는 극배치 기능이 있다. 가중행렬에 의해 LQ 제어는 시스템의 근의 위치를 임의로 이동시킬 수 있지만 시행착오 방법으로 가중행렬을 설정하는 어려움이 있다. 이것은 해밀토니안(Hamiltonian) 시스템의 특성방정식을 이용하여 해결 할 수 있다. 또한 제어가중행렬이 상수의 대칭행렬이면 제어법칙을 반복적으로 적용하여 시스템의 여러 근을 원하는 폐루프 근으로 이동시킬 수 있다. 이 논문은 해밀토니안 시스템의 특성방정식을 이용하여 조단 블록을 갖는 시스템의 중근을 두 실근으로 이동시키는 상태가중행렬과 제어법칙을 계산하는 방법을 제시한다. 삼각함수로 표현된 상태가중행렬로 해밀토니안 시스템의 특성방정식을 구한다. 그리고 이동된 두 실근이 특성방정식의 근이라는 조건에서 중근과 상태가중행렬의 관계식(${\rho},\;{\theta}$)을 유도한다. 상태가중행렬이 양의 반한정행렬이 될 조건에서 중근의 이동범위를 구한다. 그리하여 이동범위에서 선택한 두 실근을 관계식에 대입하여 상태가중행렬과 제어법칙을 계산한다. 제안한 방법을 간단한 3차 시스템의 예제에 적용해본다.

유전자 알고리즘을 사용한 2관성 모터 시스템의 자동 극배치 제어기 설계 (Autonomous Pole Placement Controller Design of Two-Inertia Motor System Based on Genetic Algorithms)

  • Gloria Suh;Park, Jung-Il
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권5호
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    • pp.317-325
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    • 2003
  • 2관성 시스템을 제어할 때 자주 발생하는 진동은 빠른 속도 응답을 얻거나 외란 제거를 어렵게 한다. 본 논문은 2관성 모터시스템에 대해서 유전자 알고리즘을 사용하여 세 가지 속도 제어기(I-P, I-PD, 상태 피드백)의 자동 극배치 제어기를 설계하는 방법을 제시한다. 오버슈트와 세틀링 시간을 줄이는 관점에서 유전자 알고리즘을 사용하여 최적의 파라미터를 선정한 다음 이들을 각 제어기의 이득을 계산 할 때 사용한다. 몇 가지의 시뮬레이션을 통해서 제안한 제어기의 성능을 보인다. 제안한 제어기는 유연한 샤프트를 갖는 2관성 모터 시스템의 제어기의 자동 설계법이 될 수 있다.

Capacity design by developed pole placement structural control

  • Amini, Fereidoun;Karami, Kaveh
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제39권1호
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    • pp.147-168
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    • 2011
  • To ensure safety and long term performance, structural control has rapidly matured over the past decade into a viable means of limiting structural responses to strong winds and earthquakes. Nonlinear response history analysis requires rigorous procedure to compute seismic demands. Therefore the simplified nonlinear analysis procedures are useful to determine performance of the structure. In this investigation, application of improved capacity demand diagram method in the control of structural system is presented for the first time. Developed pole assignment method (DPAM) in structural systems control is introduced. Genetic algorithm (GA) is employed as an optimization tool for minimizing a target function that defines values of coefficient matrices providing the placement of actuators and optimal control forces. The ground acceleration is modified under induced control forces. Due to this, performance of structure based on improved nonlinear demand diagram is selected to threshold of nonlinear behavior of structure. With small energy consumption characteristics, semi-active devices are especially attractive solutions for limiting earthquake effects. To illustrate the efficiency of DPAM, a 30-story steel moment frame structure employing the semi-active control devices is applied. In comparison to the widely used linear quadratic regulation (LQR), the DPAM controller was shown to be just as effective and better in the reduction of structural responses during large earthquakes.

현재 상태 추정기를 이용한 멀티레이트 제어에 관한 연구 (A Study on Multirate Control Using a Current Estimator)

  • 황희철;정정주;정동실
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.1004-1013
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    • 2002
  • A multirate state feedback control (MRSFC) method is proposed for systems sensitive to disturbance and noise based on the multirate estimator design using current estimator. MRSFC updates the controller output slower than the measurement sampling fiequency of system output by a lifting factor $R=T_c/T_s$ The closed-loop MRSFC system is less sensitive to disturbance and noise due to filtering effect than the conventional single-rate control system The multirate estimator gain can be obtained by solving a conventional pole placement problem such that MRSFC has the same spectrum of eigenvalues in the s-plane as the single-rate control. We applied the proposed multirate state feedback controller to a galvanometer servo system Simulation and experimental results show that settling and tracking performances are improved compared with a conventional single-rate pole placement control (PPC).

지연시간이 변하는 시스템을 고려한 자기동조 PID 제어기 (A Self -Tuning PID Controller for a System with Varying Time Delays)

  • Lee, Chang-Goo
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권7호
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    • pp.475-483
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    • 1988
  • One of the advantages of the well-known PID controller is that it is a sufficiently flexible controller for many applications. But, when the plant parameters and disturbances are unknown or change with time, it is desirable to make automatic tuning of PID controller in order to achieve an acceptable level of performance of the control system. This paper presents a reformulation of the self-tuning pole-zero placement controller subject to some conditions and restrictions. It has the structure of a digital PID controller and is based on Vogel and Edgar's pole-zero placement design method. Various properties of this self-tuning PID controller are described and illustrated by simulation examples.

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지능형 디지털 재설계기법을 이용한 비선형 시스템의 제어기 설계 (Fuzzy Controller for Nonlinear Systems Using Intelligent Digital Redesign)

  • 이상준;이남수;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.176-179
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    • 2000
  • This paper addresses a fuzzy controller for nonlinear systems control using a pole placement in a specified disk and fuzzy controller is redesign for Intelligent digital redesign method. for nonlinear system, we obtain continuous time state feedback gain that guarantee stability of globally TS fuzzy system. The feedback gain is satified pole placement in a specified disk region so that the closed loop system is stable, For digital control redesgin of continuous time TS fuzzy model, we does state matching and obtain feedback gain of digital controller. Finally, it is shown that the proposed method is feasible through a computer simulation.

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ROBUST CONTROLLER DESIGN FOR IMPROVING VEHICLE ROLL CONTROL

  • Du, H.;Zhang, N
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제8권4호
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    • pp.445-453
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    • 2007
  • This paper presents a robust controller design approach for improving vehicle dynamic roll motion performance and guaranteeing the closed-loop system stability in spite of vehicle parameter variations resulting from aging elements, loading patterns, and driving conditions, etc. The designed controller is linear parameter-varying (LPV) in terms of the time-varying parameters; its control objective is to minimise the $H_{\infty}$ performance from the steering input to the roll angle while satisfying the closed-loop pole placement constraint such that the optimal dynamic roll motion performance is achieved and robust stability is guaranteed. The sufficient conditions for designing such a controller are given as a finite number of linear matrix inequalities (LMIs). Numerical simulation using the three-degree-of-freedom (3-DOF) yaw-roll vehicle model is presented. It shows that the designed controller can effectively improve the vehicle dynamic roll angle response during J-turn or fishhook maneuver when the vehicle's forward velocity and the roll stiffness are varied significantly.

직접 적응 극배치 제어기의 강인성에 관한 연구 (A Study on the Robustness of a Direct Adaptive Pole-placement Controller)

  • 김영진;김응석;양해원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.666-669
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    • 1991
  • This paper deals with the robustness of a direct adaptive pole-placement control algorithm for continuous time plants with unmodeled dynamics. In this paper, least squares method is used for controller parameter adaptation and covariance matrix update equation is modified by normalizing signal to guarantee the boundedness of all signals in the closed loop system. In the proposed algorithm, no a priori knowledge is required and it is shown that persistence of excitation condition is required to ensure the stability of the closed loop system.

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신경회로망 기반의 슬라이딩 평면을 이용한 강인한 극배치 제어에 관한 연구 (A Study on Robust Pole Placement Control Using Sliding Surface based on Neural Network)

  • 김민찬;박승규;왕법광;곽군평
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.179-180
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    • 2008
  • 본 논문에서는 극배치(pole placement) 제어 시스템의 상태들에 의해서 훈련된 신경 회로망(Neural Network)을 기반으로 새로운 슬라이딩 평면의 설계 기법을 제안한다 훈련된 데이더를 가진 신경 회로망은 배치 제어의 성능을 가지며 새로운 슬라이딩 평면을 설계하는데 사용되어 진다. 그 결과 시스템의 파라미터 불확실성이 존재하더라도 제안된 슬라이딩 평면으로서 슬라이딩 모드 제어의 강인성이 신경회로망을 통한 극배치제어의 성능에 추가되는 것이 가능하다.

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