• 제목/요약/키워드: Pole-placement Method

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LQ 제어와 근의 이동범위를 이용한 중근의 극배치 방법 (Pole Placement Method of a Double Poles Using LQ Control and Pole's Moving-Range)

  • 박민호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.20-27
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    • 2020
  • 일반적으로 비선형 시스템은 1차와 2차 시스템의 곱의 형태로 선형화되며, 시스템은 실근, 중근, 서로 다른 두 실근, 복소근의 4종류의 근을 가진다. 이 논문은 시스템이 가지는 4가지 근 중에서 조단블록을 갖는 중근을 복소근으로 이동시키는 LQ 제어의 가중행렬과 제어법칙을 설계하는 방법에 관한 것이다. 상태가중행렬을 제한 조건으로 하고 성능지수함수를 최소화하는 LQ 제어는 시스템의 안정성을 보장하고 시스템의 근을 이동시키는 극배치 기능을 가지고 있다. 그렇지만 이 방법은 시행착오 방법으로 설계 변수인 가중행렬을 설정하고, 이동되는 근의 위치를 정확히 지정할 수 없는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 해밀토니안 시스템의 특성방정식을 대각행렬의 제어가중행렬과 삼각함수로 표현된 상태가중행렬을 이용하여 기술한다. 이동할 복소근이 이 특성방정식의 근이라는 조건에서 중근과 상태가중행렬의 관계식(𝜌, 𝜃)을 유도하고 상태가중행렬이 양의 반한정행렬이라는 조건에서 중근의 이동범위를 구하고, 좌표평면에 도시한다. 그려진 중근의 이동범위에서 복소근을 선택하여 관계식에 대입하여 상태가중행렬을 계산하고, 이것에서 제어법칙이 구한다. 예제에서 3차 시스템의 중근을 이동시키는 제어법칙의 설계과정을 통해 제안한 방법의 타당성을 확인하였다.

Internal Model Principle을 이용한 극-영점 배치 적응제어기에 관한 연구 (An Adaptive Pole-zero Placement Algorithm Using Internal Model Principle)

  • 이정준;서진헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1989년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.388-392
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    • 1989
  • In this paper, an adaptive pole-zero placement algorithm which has disturbance rejection properties is proposed. This method using the internal model principle is shown to reject the disturbances asymptotically. Furthermore, a method which reduces the number of estimated parameters is proposed. Some simulation results are given to demonstrate the performance of the algorithms.

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TMS320C5X칩을 사용한 스카라 로봇의 극점배치 자기동조 적응제어기의 실현 (Implementation of a pole-placement self-tuning adaptive controller for SCARA robot using TMS320C5X chip)

  • 배길호;한성현;이민철;손권;이장명;이만형;김성권
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.61-64
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    • 1996
  • This paper presents a new approach to the design of self-tuning adaptive control system that is robust to the changing dynamic configuration as well as to the load variation factors using Digital signal processors for robot manipulators. TMS32OC50 is used in implementing real-time adaptive control algorithms to provide advanced performance for robot manipulator. In this paper, an adaptive control scheme is proposed in order to design the pole-placement self-tuning controller which can reject the offset due to any load disturbance without a detailed description of robot dynamics. Parameters of discrete-time difference model are estimated by the recursive least-square identification algorithm, and controller parameters are determined by the pole-placement method. Performance of self-tuning adaptive controller is illustrated by the simulation and experiment for a SCARA robot.

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자기동조 적응제어기법에 의한 로봇 매니퓰레이터의 강인제어 (Robust Control of Robot Manipulator using Self-Tuning Adaptive Control)

  • 뱃길호
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1996년도 추계학술대회 논문
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    • pp.150-155
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    • 1996
  • This paper presents a new approach to the design of self-tuning adaptive control system that is robust to the changing dynamic configuration as well as to the load variation factors using digital signal processors for robot manipulators. TMS3200C50 is used in implementing real-time adaptive control algorithms provide advanced performance for robot manipulator. In this paper an adaptive control scheme is proposed in order to design the pole-placement self-tuning controller which can reject the offset due to any load disturbance without a detailed description of robot dynamics. parameters of discrete-time difference model are estimated by the recursive least-square identification algorithm and controller parameters are detemined by the pole-placement method. Performance of self-tuning adaptive controller is illusrated by the simulation and experiment for a SCARA robot.

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유전자 알고리즘과 LMI 설계 방법을 이용한 강인 제어기의 설계 (Design of a Robust Controller Using Genetic Algorithms and LMI Design Method)

  • 이문노;이홍규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.619-624
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    • 2011
  • This paper presents a controller design method for a robust control problem with multiple constraints using genetic algorithms and LMI design method. A robust $H_{\infty}$ constraint with loop shaping and pole placement is used to address disturbance attenuation with error limits and desired transient specifications, in spite of the plant uncertainties and disturbances. In addition, a loop gain constraint is considered so as not to enlarge the loop gain unnecessarily. The robust $H_{\infty}$ constraint and pole placement constraint can be expressed in terms of two matrix inequalities and the loop gain constraint can be considered as an objective function so that genetic algorithms can be applied. Accordingly, a robust controller can be obtained by integrating genetic algorithms with LMI approach. The proposed controller design method is applied to a track-following system of an optical disk drive and is evaluated through simulation results.

Matching 조건을 이용한 강인한 극점배치 방법 (Robust pole placement method using matching condition)

  • 신준호;정정주;서병설
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.696-699
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    • 1997
  • In this paper, we presents that for discrete system with matched perturbation of uncertain parameters in the state coefficient matrix A(i.e., with perturbation of A in the range of the input matrix B), the poles of the perturbed closed loop system can be placed into the preassigned circle by the static-state feedback. We discuss the robust stabilization of the system satisfying the matching condition and application to the controller design problem.

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트랙킹 액추에이터의 진동 억제를 위한 트랙킹 Gain-up 제어기 설계 (Design of a Tracking Gain-up Controller for the Vibration Suppression of Tracking Actuator)

  • 이문노;진경복
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.356-364
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    • 2013
  • This paper presents a tracking gain-up controller design method to control effectively the vibration of tracking actuator caused by external shocks and remaining velocity after seek control. A pole placement constraint is considered to assure a desired transient response against the vibration of tracking actuator. A loop gain-up constraint is introduced to hold the tracking gain-up loop gain and control bandwidth within allowable bounds. The pole placement constraint is expressed by a matrix inequality and the loop gain-up constraint is considered as an objective function so that genetic algorithm can be applied. Finally, a tracking gain-up controller is obtained by integrating a genetic algorithm with LMI design approach. The proposed tracking gain-up controller design method is applied to the track-following system of a DVD recording device and its effectiveness is evaluated through the experimental results.

Digital State Feedback Current Control using the Pole Placement Technique

  • Bae, Hyun-Su;Yang, Jeong-Hwan;Lee, Jae-Ho;Cho, Bo-Hyung
    • Journal of Power Electronics
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    • 제7권3호
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    • pp.213-221
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    • 2007
  • A digital state feedback control method for the current mode control of DC-DC converters is proposed in this paper. This approach can precisely achieve interleaved current sharing among the converter modules. As the controller design and system analysis are performed in the time domain, the proposed method can easily satisfy the required converter specification by using the pole placement technique. The digital state feedback controller in the continuous and discrete time domain is derived for the robust tracking control. For the verification of the proposed control scheme, a parallel module bi-directional converter in a prototype 42V/14V hybrid automotive power system, which is a design example in the continuous time domain, and a parallel module buck converter, which is a design example in the discrete time domain, are implemented using a TMS320F2812 digital signal processor (DSP).

직류 서어보 전동기 제어를 위한 직접 극배치 PID 자기동조 제어기의 설계 (A Study on the Direct Pole Placement PID Self-Tuning Controller Design for DC Servo Motor Control)

  • 남문현;이규영
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.55-64
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    • 1990
  • 직류 전동기의 위치 및 속도 제어를 위해 그동안 주로 사용해 왔던 고전적인 선형 PID 제어 알고리듬을 사용하여 왔으나, 주위환경의 변화나 부하의 변경 또는 외란과 같은 비션형 요소들로 인해 실제 시스템의 모델링에는 많은 제한이 따랐다. 이 문제를 해결하기 위해 시스템의 모델링 없이 매개변수들을 온라인으로 추정하여 식별할 수 있는 PID 자기 동조기의 설계 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 극 배치 PID 자기 동조 제어기의 설계 기법을 제안하고, 각각의 제어기 매개변수들을 추정하기 위하여 순환 최소자승 알고리듬을 사용하야T으며, Diophantine 방정식의 도입으로 인한 4개의 추가매개 변수들을 추정된 제어기 매개변수들을 이용하여 새롭게 유도된 방정식에서 구하였다. 제안된 제어기의 성능을 평가하기 위하여 최소, 비최소 위상 시스템에 대한 시뮬레이션을 하였고 실제 로보트 매니플레이터용 DC 서어보 전동기에 대하여 무부하와 부하 실험을 거쳐 그 특성이 양호함을 검증하였다.

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작업좌표에서 로보트 매니퓰레어터에 대한 극점배치 자기동조 제어 (Pole-Placement Self-Tuning Control for Robot Manipulators in Task Coordinates)

  • 양태규;이상효
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권3호
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    • pp.247-255
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    • 1989
  • 본 논문에서는 작업좌표에서 로보트 매니퓰레이터에 대해 적분 동작을 갖는 오차 모델과 극점배치 자기동조제어기를 제안하였다. 이 제어기는 로보트 동력학의 자세한 표현없이 부하 외란에 의한 자류편차를 제거할 수 있다. 오차 모델 배개변수는 반복 최소 자승 알고리즘에 의해 추정되고, 제어기 매개 변수는 극점 배치 방법에 의해 결정된다. 작업좌표에서 제안된 제어 계통의 성능을 평가하기 위하여 부하를 갖는 3개 관절 2개 링크의 공간 로보트 매니퓰레이터에 의해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다.