Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권1호
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pp.126-132
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2012
본 연구에서는 강인한 성능을 가지는 모델추종형 H${\infty}$ 제어기의 설계법을 제시한다. 이를 위해 강인한 성능을 보장하는 해집단내에서 기준모델의 출력을 최적으로 추종하도록 유전 알고리즘을 사용하여 가중치 함수와 설계 파라미터 ${\gamma}$를 동시에 최적화한다. 설계된 H${\infty}$ 제어기는 강인한 성능에 관한 필요충분조건식을 만족함은 물론 설계사양에 따른 만족스러운 응답특성을 가진다. 제시된 방법을 보일러-터빈 제어 시스템에 적용하여 그 유용성을 확인한다.
본 논문에서는 차량 전복 방지를 위해 강인 제어기를 설계하고 적용하는 방법에 대해 제시한다. 운행 중인 차량은 속도나 무게중심과 같은 파라미터 변화가 쉽게 발생하는데, 차량 전복 방지 제어기가 파라미터 변화에 대해 강인하게 설계된다면 차량 전복 방지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 이산시간영역에서 LMI 를 이용하여 $H_2$ 및 $H_{\infty}$ 강인제어기를 설계하고, 실험에 대한 신뢰도가 높은 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 차량 전복 방지를 위한 제어기의 성능을 검증한다.
유압식 Dipod 플랫폼은 기동차량에서 위성을 지향하는 안테나의 안정화 및 추적에 사용된다. 이러한 플랜트의 제어기 설계에는 외란제거와 추적 두 가지 성능목표 뿐만 아니라 강인성을 함께 절충해야 하는 제약조건으로 인해 1자유도 제어기에 비해 설계 유연성이 큰 2자유도 $H_{\infty}$ 제어기가 선호된다. $H_{\infty}$ 기반한 2자유도 제어기 종합방법에는 두 가지 프레임웍이 사용되는데 유압식 Dipod 플랫폼의 예를 통해서 일괄종합 방법이 더 우수한 성능을 보인 반면 분리종합 방법은 더 우수한 강인성을 보임을 확인할 수 있었다. $H_{\infty}$ 2자유도 종합방법에 따른 이러한 두 결과의 차이를 시스템 정합행렬의 구조화 특성을 통해 비교하여 보았다.
This paper presents a robust tracking controller design method for the track-following system of an optical recording device. A tracking loop gain adjustment algorithm is introduced to accurately estimate the tracking vibration quantity in spite of the uncertainties of the tracking actuator. A minimum tracking open-loop gain is calculated by the estimated tracking vibration quantity and a tolerable limit of tracking error. A robust tracking controller is designed by considering a robust $H_\infty$ control problem with the weighting function of a slightly larger gain than the minimum tracking open-loop gain. The proposed controller design method is applied to the track-following system of an optical recording device and is evaluated through the experimental result.
In this paper, we show a new form of blood pressure controller combined PI control with $H_{\infty}$ loop-shaping. Hypertensive patients or post-operative patients need to maintain normally blood pressure. Exact regulation of blood pressure is needed for maintaining variable blood pressure of preventing complications. The regulation of blood pressure is achieved by injecting drugs, and usually sodium nitroprusside is used as those kinds of drugs. It is necessary to control the infusion rate sodium-nitroprusside carefully to achieve the desired blood pressure. It has been known that regulation of blood pressure by automatic controller is more effective than regulation of blood pressure by human operators. The control of blood pressure has many constraints and uncertainties. Most of biological system has the time-varying variables and the side effects such as increased risk of sepsis and organ failure. To solve such a problem, we design a new robust PI controller using $H_{\infty}$ loop-shaping to decrease noise effects that come out from human body and errors for time delay. The system with designed controller shows more stable control of mean blood pressure and more robust performance for uncertainties. Validation methods for the control performance are confirmed to computer simulations.
The objective of this paper is to present a method for designing robust positioning control systems of a flexible arm using $H_2/H_{\infty}$ and $\mu$ theory. We begin with a description of the flexible arm based on the model identification method and discuss the derivation of the model uncertainty. The validity of the obtained model is confirmed experimentally Next, a robust controller is designed based on the $H_2/H_{\infty}$ and $\mu$ theory by which we can improve robustness of the entire system. On this occasion, we also propose a general plant formation suitable to $H_2/H_{\infty}$ control. Finally, the effectiveness of the proposed design method is verified through experimentation.
A robust controller is proposed for regulating effectively the pressure of control cylinder of swash plate type variable displacement axial piston pump. In order to design a precise and robust pressure control system, a mathematical model for swash plate control system is identified by the signal compression method. Based on the identified mathematical model, an $H_{\infty}$ robust swash plate controller is designed which is robust to the variation of the load pressure. The precise and robust swash plate control characteristics are verified by experiments.
본 논문은 특이시스템과 곱셈형 섭동을 가지는 제어기에 대한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리듬을 제안한다. 제어기가 존재할 조건과 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 방법 및 제어기에서의 비약성 척도를 선형행렬부등식 접근방법으로 제안한다. 또한, 특이치 분해와 변수치환 및 슈어 여수정리를 이용하여 구한 충분조건은 구하고자 하는 모든 변수의 견지에서 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 하나의 선형행렬부등식으로 변형된다. 따라서, 제안한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기는 점근적 안정성과 폐루프 특이시스템의 $H_{\infty}$ 노옴 유계 및 제어기의 곱셈형 섭동에 대한 안정성을 보장한다. 또한, 제안한 알고리듬을 이용하면 변수 불확실성을 가지는 특이시스템에 대한 강인 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 문제에도 쉽게 확장됨을 보인다. 마지막으로, 수치예제를 통하여 제안한 알고리듬의 타당성을 검증한다.
This study describes a hydraulic fluid property compensator under the various operating conditions. Because hydraulic fluid systems have much more excellent features than other control systems, they are used in many fields. However, the characteristics of hydraulic fluid are changed due to various operating conditions. This phenomenon is called uncertainty. Especially, bulk modulus is considered as the most dominant parameter in this study. Under the wide range of temperature and pressure, bulk modulus is changed. In order to overcome the uncertainty, $H_{\infty}$ technique will be used for this study. Spectral factorization, model-matching problem and controller parametrization are also applied to achieve the desired robust control action. Designed controller using the $H_{\infty}$ technique, is adopted for the hydraulic fluid valve-motor system.
This paper implements an active noise controller in a headset by solving Robust $H_{\infty}$ control problem. In the $H_{\infty}$ control framework, we can suppose the noise in a headset as disturbance and the noise control problem is cast on the well-known $H_{\infty}$ regulation problem. By representing the system as LFT(Linear Fractional Transformaion) form, the controller is obtained using D-K iteraitons. The designed controller was implemented with operational amplifiers and it produced the desired noise reduction performance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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