대규모 컨테이너항만의 건설과 함께 컨테이너 크레인의 생산성 향상으로 선박 체항시간을 단축시켜 항만의 서비스 수준을 높이려는 노력이 가속화되고 있다. 컨테이너 크레인 시스템에 가해지는 입력에 대하여 바람직한 성능을 보이도록 설계사양을 고려한 상태 퍼드백 제어시스템을 사용한다. 컨테이너 크레인에서 측정이 까다롭거나 측정 잡음이 클 것으로 예상되는 상태 변수를 추정하는 방법으로 상태 관측기를 설계하고자 한다. 기존의 연구에서는 상태 피드백 제어시스템의 피드백 이득행렬과 상태 관측기 이득행렬을 분리하여 구하였다. 그러나 본 연구에서는 피드백 이득행렬과 상태 관측기 이득행렬을 선정함에 있어 최근 강인한 탐색법으로 많이 사용되는 REGAs를 사용해 설계사양을 만족하도록 동시에 구하고자 한다.
이 논문에서는 적응적 패럴랙스 베리어 방식에서, 시청영역을 제어할 수 있도록 사용자의 위치를 추적하는 방법을 제안한다. 얼굴자세에 강건한 양안거리 측정을 위해, 형태모델과 랜드마크 기반인 CLM으로 자세를 추정한다. 카메라와의 상관관계로, 거리와 수평위치를 거리로 변환한다. 사용자의 눈의 위치에 따라 적응적 패럴랙스 베리어의 화소간격을 조정하고, 베리어를 이동해 시청영역을 조정한다. 이 논문에서는 60cm부터 490cm의 범위에서 사용자를 추적하는 방법을 제안하고, 카메라 영상의 해상도에 따른 에러, 측정 가능 범위, fps를 측정하였다. 그 결과, 사용자를 평균 3.1642cm의 절대오차 범위내로 측정 가능하였으며, 영상의 해상도에 따라 320×240에서 약 278cm, 640×480에서 약 488cm까지, 그리고 1280×960에서 약 493cm까지를 측정할 수 있었다.
이 논문은 피드포워드 왜란상쇄 관측기를 이용하여 유도전동기의 강인한 제어를 얻을 수 있었다. 전통적인 비례적분 제어기의 속도응답 특징은 부하 토크 요소의 변이에 영향을 받는다. 제안한 시스템에서 속도제어 특성은 부하토크 외란에 영향을 받지 않는 피드포워드 제어를 사용하였다. 벡터제어를 위한 높은 속도의 계산과 처리를 위해 TMS320C31 디지털 프로세서를 사용하였다. 제안한 제어 방법의 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션과 실험을 통해 확인하였다.
The conventional methods used to evaluate battery state-of-charge (SOC) cannot accommodate the chemistry nonlinearities, measurement inaccuracies and parameter perturbations involved in estimation systems. In this paper, an impedance-based equivalent circuit model has been constructed with respect to a LiFePO4 battery by approximating the electrochemical impedance spectrum (EIS) with RC circuits. The efficiencies of approximating the EIS with RC networks in different series-parallel forms are first discussed. Additionally, the typical hysteresis characteristic is modeled through an empirical approach. Subsequently, a methodology incorporating an H-infinity observer designated for open-circuit voltage (OCV) observation and a hysteresis model developed for OCV-SOC mapping is proposed. Thereafter, evaluation experiments under FUDS and UDDS test cycles are undertaken with varying temperatures and different current-sense bias. Experimental comparisons, in comparison with the EKF based method, indicate that the proposed SOC estimator is more effective and robust. Moreover, test results on a group of Li-ion batteries, from different manufacturers and of different chemistries, show that the proposed method has high generalization capability for all the three types of Li-ion batteries.
Oh, Jimin;Kim, Minki;Heo, Sewan;Suk, Jung-Hee;Yang, Yil Suk;Park, Ki-Tae;Kim, Jinsung
ETRI Journal
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제37권6호
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pp.1176-1187
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2015
This work proposes a highly efficient sensorless motor driver chip for various permanent-magnet synchronous motors (PMSMs) in a wide power range. The motor driver chip is composed of two important parts. The digital part is a sensorless controller consisting mainly of an angle estimation block and a speed control block. The analog part consists of a gate driver, which is able to sense the phase current of a motor. The sensorless algorithms adapted in this paper include a sliding mode observer (SMO) method that has high robust characteristics regarding parameter variations of PMSMs. Fabricated SMO chips detect back electromotive force signals. Furthermore, motor current-sensing blocks are included with a 10-bit successive approximation analog-to-digital converter and various gain current amplifiers for proper sensorless operations. Through a fabricated SMO chip, we were able to demonstrate rated powers of 32 W, 200 W, and 1,500 W.
본 논문은 불확실한 비선형 계통에 대해서 강인한 적응 퍼지 관측기를 설계하는 방법을 제시한다. 새로 제시하는 관측기는 관측기 설계시 관측오차의 동특성식이 SPR (strictly positive real)이어야 한다는 조건이 불필요하다. 또한 불확실한 항에 대한 유계상수도 추정하는 알고리듬을 사용하여 강인항의 이득값을 설계자가 미리 결정할 필요가 없게 된다. 설계된 관측기를 포함한 전체 폐루프 계통에 대해서 리아프노브 안정도를 증명하였으며 관측오차를 포함한 계통의 모든 신호들의 반전역적 유계(semi-global uniform ultimate boundedness)임을 증명하였다. 이론적으로 도출된 결과를 mass-spring-damper 계통에 대한 모의실험을 수행하여 제안된 관측기의 효율성과 성능을 보였다.
This paper presents an implementation of digital high-performance speed sensorless control system of an induction motor drives with Direct Torque Control(DTC). The system consists of closed loop stator flux and torque observer, speed and torque estimators, two hysteresis controllers, an optimal switching look-up table, IGBT voltage source inverter, and TMS320C31 DSP controller board. The stator flux observer is based on the combined current and voltage model with stator flux feedback adaptive control for wide speed range. The speed estimator is using the model reference adaptive system(MRAS) with rotor flux linkages for speed turning signal estimation. In order to prove the suggested speed sensorless control algorithm, and to obtain a high-dynamic robust adaptive performance, we have some simulations and actual experiments at low(20rpm) and high(1000rpm) speed areas. The developed speed sensorless system are shown a good speed control response characteristic, and high performance features using 2.2[kW] general purposed induction motor.
고피나스 모델 자속관측기를 사용한 유도전동기 직접벡터제어 시스템에서 회전자 시정수에 오차가 있을 경우 시스템의 동특성이 저하되는 현상을 살펴보았으며, 이를 해결하기 위한 방안으로 MRAC를 이용한 회전자 시정수 실시간 추정 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방식의 타당성을 검증하기 위해서 자속관측기에 사용되는 전동기 상수들의 오차가 회전자 시정수 추정에 미치는 영향을 실험적으로 분석한 결과 전동기 상수에 다소 오차가 있더라도 회전자 시정수의 추정오차는 5% 이내로 수렴됨을 보였다. 따라서 본 연구에서 제안한 회전자 시정수 추정 알고리즘을 고피나스 모델 자속관측기에 적용하게 되면 전동기 상수 변동에 강인한 유도전동기 직접벡터제어 시스템을 구현할 수 있다.
A new intelligent adaptive control scheme was proposed that combines the control based on interference observer and fuzzy adaptive s-curve for flight path tracking control of unmanned aerial vehicle (UAV). The most important contribution is that the control configurations don't need to know the uncertainty limit of the vehicle and the influence of interference is removed. The proposed control law is an integration of fuzzy control estimator and adaptive proportional integral (PI) compensator with input. The rated feedback drive specifies the desired dynamic properties of the closed control loop based on the known properties of the preferred acceleration vector. At the same time, the adaptive PI control compensate for the unknown of perturbation. Additional terms such as s-surface control can ensure rapid convergence due to the non-linear representation on the surface and also improve the stability. In addition, the observer improves the robustness of the adaptive fuzzy system. It has been proven that the stability of the regulatory system can be ensured according to linear matrix equality based Lyapunov's theory. In summary, the numerical simulation results show the efficiency and the feasibility by the use of the robust control methodology.
This paper concerns the problem of simultaneous fault detection and disturbance reject control(SFDDRC) for a class of linear time-invariant system. In the framework of fault detection, residual generators are required to be robust to disturbances existing in the system. Different from most of the existing simultaneous fault and control(SFDC) methods, SFDDRC rejects the influences of disturbances on residual generators by disturbance observer-based control(DOBC). This not only effectively improves the accuracy of fault detection, but also solves the problem that most of the existing SFDC methods require that the disturbance must be bounded. Finally, a numerical example is given to verify the validity of the method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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