• 제목/요약/키워드: Robust $H_{\infty}$ Control

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ESP 유압 유니트의 모델링 및 $H_{\infty}$ 최적제어 (Modeling and $H_{\infty}$ Optimal Control Design for a Hydraulic Unit in ESP)

  • 유승환;한진오;조영만;이교일
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.733-738
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    • 2004
  • This paper deals with feedback control of a hydraulic unit for direct yaw moment control, a method used to actively maintain the dynamic stability of an automobile. The uncertain parameters and complex structure naturally call for empirical modeling of the hydraulic unit, which readily results in a control-oriented model with high fidelity. The identified model is cross-validated against experimental data under various conditions, which helps to establish model uncertainty. Then, the $H_{\infty}$ optimization technique is employed to synthesize a controller with guaranteed robust stability and performance against the model uncertainty. The performance of the synthesized controller is verified using experimental results, which shows the viability of the proposed approach in a real-world application.

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$H_\infty$제어에 의한 전기${\cdot}$유압 서보계의 위치제어 (Position Control of Electro-Hydraulic Servo System Using $H_\infty$)

  • 박경섭;김도태
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.103-108
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    • 2005
  • In this paper, a controller design procedure for an electro-hydraulic positioning systems have developed using $H_\infty$ control theory. The generalized models and weighting functions for a multiplicative uncertainty modelling error is presented along with $H_\infty$ controller designs in order to investigate the robust stability and performance. The multiplicative uncertainty case is specifically suited for the design of an electro-hydraulic positioning control systems using $H_\infty$ control.

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유연한 로봇팔의 선단 위치 제어를 위한 강인한 제어기의 설계 (Robust Controller Design for Flexible Robot Arm Manipulator)

  • 신봉철;이형기;최연욱;안영주
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.76-82
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    • 2002
  • 본 연구는 유연한 로봇팔의 선단 위치를 제어하기 위한 강인한 제어기의 설계하고 이것의 효과를 실험을 통하여 확인하는 데 있다. 이를 위해 먼저 유연한 로봇팔의 모델링을 Lagrange 방정식을 이용하여 수행하여 시스템의 수식모델을 구한 뒤, 이 모델을 기본으로 하는 강인한 제어기의 설계를 LMI(Linear Matrix Inequality)을 적용한 H$_{\infty}$이론을 도입하여 수행한다. 이 과정에서 로봇팔의 선단부하 변경으로 인한 시스템 파라미터의 변동을 플랜트가 가지는 불확실성 영역으로 간주하여 이를 설계에 적극적으로 반영함으로서 결과적으로 플랜트의 파라미터 변동에 강인한 제어기를 구현하고 이것의 유효성을 실험을 통하여 확인한다. .실험을 통하여 확인한다. .

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임의발생 불확실성 및 외란을 고려한 시간지연시스템의 강인비약성 H 제어기 설계 알고리듬 (Robust and Non-fragile H Controller Design Algorithm for Time-delayed System with Randomly Occurring Uncertainties and Disturbances ))

  • 양승협;백승현;이준영;박홍배
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권12호
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    • pp.89-98
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    • 2015
  • 본 논문에서는 임의적으로 발생하는 폴리토프 불확실성과 외란을 고려한 시간지연시스템의 강인비약성 $H_{\infty}$ 제어기설계 알고리듬을 다룬다. 먼저 임의적으로 발생하는 불확실성과 외란을 가지는 시간지연시스템을 설계하고, Lyapunov 안정성 분석과 $H_{\infty}$ 성능지수를 기반으로 강인비약성 $H_{\infty}$ 제어기가 존재하기 위한 충분조건을 선형행렬부등식(LMI, linear matrix inequality)의 형태로 제시한다. 구한 충분조건은 변수치환과 슈어 여수(Schur complement) 정리를 바탕으로 파라미터의 함수를 포함한 파라미터화 선형행렬부등식(PLMI, parameterized linear matrix inequality)으로 표현할 수 있으므로 PLMI의 모든 해로부터 제어기이득과 비약성을 만족하는 제어기 섭동영역 및 $H_{\infty}$ 성능을 만족하는 노옴 한계치 ${\gamma}$를 한번에 구할 수 있다. 마지막으로 예제와 모의실험에서 제안한 강인비약성 $H_{\infty}$ 제어기가 임의적으로 발생하는 불확실성 및 외란, 시간지연이 있더라도 폐루프시스템을 안정화시키고 $H_{\infty}$ 성능을 보장함을 확인하고 확정적인 불확실성을 기반으로 설계한 제어기와 성능을 비교한다.

SVM을 이용한 $H_{\infty}$ 제어의 강인성 향상에 관한 연구 (A Study on Robustness Improvement of $H_{\infty}$ Control Using SVM)

  • 김민찬;윤성식;박승규;안호균;곽군평;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.276-281
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    • 2008
  • 본 논문에서는 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 공칭 시스템의 동특성을 갖는 슬라이딩 평면 설계기법을 제안한다. 전형적인 슬라이딩 모드에서 슬라이딩 평면의 차수는 시스템의 차수보다 낮은 차수를 갖기 때문에 슬라이딩 평면은 $H_{\infty}$ 제어기의 동특성을 가질 수 없다. 그러므로 이 문제를 해결하기 위해서는 추가적인 상태들이 정의되어야 한다. 본 논문에서는 추가적인 상태를 정의하지 않고 SVM을 이용하여 공칭 시스템의 동특성을 가질 수 있는 슬라이딩 평면의 설계기법을 제안한다. 이 설계기법은 먼저 $H_{\infty}$ 제어기에 의해서 제어되는 공칭시스템의 상태들 간에 SVM을 이용하여 그 관계를 정립하며. 이를 바탕으로 새로운 슬라이딩 평면을 설계하며 이 평면은 $H_{\infty}$ 제어 시스템 특성을 가진다. 그 결과 파라미터 불확실성이 존재하더라도 제안된 제어기는 $H_{\infty}$ 제어기에 의해서 제어되는 공칭 시스템의 동특성을 가질 수 있다.

H$\infty$ 제어를 이용한 가스 및 석유 탐사용 플랫폼의 동위치 제어 (Dynamic Positioning Control System for Gas & Oil Exploration Platforms Using H$\infty$ Control)

  • 유휘룡;노용우;박대진;구성자;박승수;김상봉
    • 한국가스학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.62-69
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    • 1999
  • 본 논문에서는 혼합감도문제를 이용하여 강인한 서보계를 구성함으로서 동위치 제어 시스템의 제어계를 설계하는 방법을 제안하였고, LQG를 이용한 다변수 디지털 서보 제어기 및 H$\infty$ 최적 제어기와의 비교실험을 통하여 제안된 제어기의 유용성을 입증하였다.

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Model Identification and Attitude Control Methodology for the Flexible Body of a Satellite

  • Lho, Young-Hwan
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제11권3호
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    • pp.240-245
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    • 2010
  • The controller of a model reference adaptive control monitors the plant's inputs and outputs to acknowledge its characteristics. It then adapts itself to the characteristics it encounters instead of behaving in a fixed manner. An important part of every adaptive scheme is the adaptive law for estimating the unknown parameters on line. A more precise model is required to improve performance and to stabilize a given dynamic system, such as a satellite in which performance varies over time and the coefficients change due to disturbances, etc. After model identification, the robust controller ($H{\infty}$) is designed to stabilize the rigid body and flexible body of a satellite, which can be perturbed due to disturbance. The result obtained by the $H{\infty}$ controller is compared with that of the proportional and integration controller which is commonly used for stabilizing a satellite.

헤드셋 내부의 소음 감쇄를 위한 강인 제어기의 설계 (Design a Robust Controller to Attenuate Residual Noise in a Headset)

  • 정태진;박용식;정찬수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.555-557
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    • 1999
  • 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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파라미터 불확실성 시스템에 대한 견실 비약성 $H^\infty$ 제어기 설계 ((Robust Non-fragile $H^\infty$ Controller Design for Parameter Uncertain Systems))

  • 조상현;김기태;박홍배
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권3호
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    • pp.183-190
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    • 2002
  • 본 논문에서는 구조화된 어파인(affine) 파라미터 불확실성을 가지는 시변 선형시스템과 구조적 불확실성을 가지는 상태궤환 제어기에 대한 견실 비약성 H∞ 제어기 설계방법을 다루었다. 또한 견실 비약성 H∞ 제어기가 존재할 충분조건, 제어기 설계방법 및 비약성을 만족하는 제어기의 꽉찬 집합(compact set)을 제시하였다. 이 때 제시한 조건은 변수치환과 슈어 여수(Schur complement)정리를 통하여 선형행렬부등식 (LMI : Linear Matrix Inequality)의 계수가 꽉찬 집합 내의 파라미터의 함수로 정의되는 파라미터화 선형 행렬부등식(PLMls: parameterized Linear Matrix Inequalities)으로 표현되므로 분리 볼록개념 (separated convexity concepts)에 기초한 완화기법을 이용하여 유한개의 LMI로 변환하였다. 그리고 본론문에서 제시한 견실 비약성 H∞ 제어기가 제어기이득의 변화에도 불구하고 폐루프시스템의 점근적 안정성 (asymptotic stability)과 외란감쇠 성능을 보장함을 보였다.

Indirect self-tuning regulator with loopshaping

  • Han, Seong-Ho;Yoshihiro, Takita
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.47.6-47
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    • 2001
  • In this paper a new indirect robust self-tuning regulator is proposed including an inverse system of a plant and a robust compensator such that it achieves the desired frequency shape specified by solving the mixed H$\infty$ sensitivity problem within a prescribed tolerance in the H$\infty$ norm. Consequently, in the proposed self-tuning regulator, robust stability is guaranteed in spite of the identification error.

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