• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.131-136
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• 2006

최근 전통적인 PI제어를 적용한 유도전동기의 제어운전시스템이 산업현장에 많이 보급되어 있다. 그러나, 이러한 방법은 파라미터 변동이나 부하외란에 대해 매우 민감하며, 속도 제어기의 이득이 고정되어 전동기 운전 중에 파라미터가 변하거나 스텝상태로 변화하는 부하가 걸리게 되면 안정성과 추종성능이 악화되는 경향이 있다. 본 논문에서는 전동기의 기계적인 파라미터 변화와 함께 외란의 변화에 대하여 강인한 외란상쇄 제어를 고려하였다. 제안한 시스템은 부하토크를 최소차원 상태관측기를 근거로 추정하였다. 따라서 상태관측기를 사용한 속도제어기는 토크에 대한 Feedforward 루프를 조건으로 사용할 수 있으므로 강인한 속도제어 시스템을 실현할 수 있다. 또한 스텝입력 상태의 외란에 대하여 최적제어 시스템 설계를 하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1943-1945
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• 2001

In this paper, we present an adaptive output feedback control scheme for a class of uncertain nonlinear output-feedback form with time-varying parameters to which adaptive observer backstepping technique may not be applicable directly. In observer design, with the introduction of design function, we can deal with time-varying parameters in a very effective way. By the presented scheme, estimation error can be tuned to a desired small region around the origin via the design constants. Consequently, the observer with the presented design functions and the backstepping methodology achieve a robust regulation of the output tracking error while maintaining boundedness of all the signals and states.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.435-445
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• 2019

Ball screw drives are widely used in industry, and many studies have been devoted on precise, fast and robust control of ball screw drives. In this study, a novel position control algorithm for ball screw drives is proposed, which consist of a PD controller, a friction feedforward and a disturbance observer. The dynamics and the position error of such controller are analyzed to establish an error model, which can be used to predict the resulting position error of the given desired trajectory. Using the proposed error model, the desired trajectory can be modified so that the predicted position error can be compensated in a feedforward manner. The proposed algorithm does not require the model of the system for the error prediction, and thus can be easily applied to conventional control systems. The performance of the system is verified through simulations and experiments.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.123-130
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• 2024

This paper proposes an EMPC (Explicit Model Predictive Controller) for temperature tracking control based on heat load prediction by an ESO (Extended State Observer) for a variable cooling circulation system with multiple indoor units connected to one outdoor unit. In this system, heat transfer and heat loss relative to the input temperature are modeled using system dynamics. Using this model, we design an EMPC based on an ESO that is robust to temperature changes and depends on airflow. To determine the stability of both the controller and the observer, asymptotic stability is verified through Lyapunov stability analysis. Finally, to validate the performance of the proposed controller, simulations are conducted under three scenarios with varying airflow, set temperature, and heat load.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제12권2호
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• pp.179-189
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• 2011

In this paper, robust adaptive control design problem is addressed for a class of parametrically uncertain aeroelastic systems. A full-state robust adaptive controller was designed to suppress aeroelastic vibrations of a nonlinear wing section. The design used leading and trailing edge control actuations. The full state feedback (FSFB) control yielded a global uniformly ultimately bounded result for two-axis vibration suppression. The pitching and plunging displacements were measurable; however, the pitching and plunging rates were not measurable. Thus, a high gain observer was used to modify the FSFB control design to become an output feedback (OFB) design while the stability analysis for the OFB control law was presented. Simulation results demonstrate the efficacy of the multi-input multi-output control toward suppressing aeroelastic vibrations and limit cycle oscillations occurring in pre- and post-flutter velocity regimes.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.569-572
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• 1996

Explicit state-space formulate for an H$_{.inf}$ based two-degrees-of-freedom robust controller are derived in discrete-time. The controller provides robust stability against coprime factor uncertainty, and a degree of robust performance in the sense of making the closed-loop system match a prespecified reference model. It is shown that the controller consists of a plant observer, the chosen reference model, and a generalized state feedback law associated with the plant and model states. The controller structure is shown to be relatively simple and thus may reduce the computational load on the digital control processor.

• 대한전기학회논문지
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• 제45권2호
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• pp.273-282
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• 1996

This work is conceded with the estimation of output derivatives and their use for the design of robust controller for linear systems with system uncertainties due to modeling errors and disturbances. It is assumed that a nominal transfer function model and quantitative bounds for system uncertainties and known. The developed control schemes are shown to achieve regulation of the system output and ensures boundedness of the system states without imposing any structural conditions on system uncertainties and disturbances. Output derivative estimation is first conducted through restructuring of the plant in a specific parameterization. They are utilized for constructing robust nonlinear high-gain feedback controller of a SMC(Sliding Mode Control)type. The performances of the developed controller are evaluated and shown to be effective and useful through simulation study.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.173-179
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• 2017

본 논문은 고자유도의 로봇에 대한 강인한 임피던스제어를 제안한다. 자유도가 높은 로봇에 대해서 동특성기반으로 제어하기 위해서는 해석적인 로봇의 동특성확보가 거의 불가능하기 때문에 수치해석적인 모델을 사용하게 된다. 이에 근본적으로 모델링오차가 존재하고 작업공간에서 임피던스제어기를 설계하는 경우에 많은 개수의 관절의 움직임의 영향을 받기 때문에 강인제어의 필요성이 더욱 절실하다. 이에 모델링 불확실성과 외란의 존재와 상관없이 원하는 임피던스를 유지하기 위해서는 공칭계통의 동특성에 슬라이딩모드의 강인성을 추가할 수 있는 적분슬라이딩모드제어를 도입하였고 입력외란의 영향을 제거할 수 있는 외란 관측기를 동시에 적용한 강인한 임피던스제어기를 제안하였다. 외란과 모델 불확실성이 존재함에도 불구하고 공칭계통을 기반으로 한 임피던스제어기의 특성을 그대로 유지할 수 있는 제어기가 설계되었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권10호
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• pp.1443-1449
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• 2003

Primary goal of adaptive observers would be to estimate the true states of a plant. Identification of unknown parameters is of secondary interest and is achieved frequently with the persistent excitation condition of some regressors. Nevertheless, two problems are linked to each other in the classical approaches to adaptive observers; as a result, we get a good state estimate once after a good parameter estimate is obtained. This paper focuses on the state estimation without parameter identification so that the state is estimated regardless of persistent excitation. In this direction of research, Besancon (2000) recently summarized that most of adaptive observers in the literature share one common canonical form, in which unknown parameters do not affect the unmeasured states. We enlarge the class of linear systems from the canonical form of (Besancon, 2000) by proposing an adaptive observer (with additional dynamics) that allows unknown parameters to affect those unmeasured states. A recursive algorithm is presented to design the proposed dynamic observer systematically. An example confirms the design procedure with a simulation result.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.42-49
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• 2004

본 논문은 데드비트 외란 관측기를 사용한 외부 부하 외란 보상과 파라미터 추정기에 의한 보상 이득의 조정을 나타내고 있다. 결론적으로 PMSM의 응답은 지표 시스템을 따른다. 부하 토크 보상 방법은 데드비트 관측기로 구성된다. 노이즈 영향을 감소시키기 위해 MA 처리에 의해 구현된 후단 필터를 적용하였고, RLSM 파라미터 추정기를 가진 파라미터 보상기가 주어진 실제 시스템의 이득 계산시 사용된 파라미터로 가상 동작하여 이득이 오차가 없는 것처럼 동작하게 한다. 제안된 추정기는 문제를 풀기 위해 고성능 외란 관측기와 조합하여 사용한다. 제안된 제어 시스템은 부하토크와 파라미터 변화에 대해 강인하고 정밀한 시스템이 된다. 이상의 제안된 시스템의 안정성과 유용함이 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인되었다.