• 제목/요약/키워드: Sliding Mode Observer

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불확실성을 갖는 RC 모델 기반의 리튬이온 배터리 SOC 추정을 위한 강인한 고이득 관측기 설계 (Robust High-Gain Observer Based SOC Estimator for Uncertain RC Model of Li-Ion Batteries)

  • 이종연;김원호;현창호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.214-219
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    • 2013
  • 본 논문에서는 모델의 불확실성을 갖는 RC 배터리 모델의 State-of- Charge(SOC)를 추정하기 위한 강인한 고이득 관측기를 설계한다. 일반적으로 SOC를 추정하기 위해 사용하는 RC 배터리 모델은 실제 배터리 셀과 정확하게 일치하지 않고 거기에 따른 모델의 불확실성이 존재하게 된다. 이렇게 불확실성이 존재할 때 그 영향을 최소화하고 보다 정확한 SOC를 추정할 수 있는 강인한 관측기를 설계하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 실제 배터리 셀과 RC 배터리 모델 사이에 모델 불확실성이 존재하더라도 정확한 SOC추정을 위하여 강인한 고이득 관측기를 설계한다. 하지만 이러한 강인한 고이득 관측기는 높은 이득으로 발생하는 튐 현상(peaking phenomenon)과 출력 측정오차에 민감하게 반응하여 발생하는 진동(perturbation)이 존재하는 단점이 있다. 그래서 이를 보완하기 위해 슬라이딩 모드 기법을 사용하여 강인한 고이득 관측기를 설계한다. 마지막으로 성능 검증을 위하여 선형 관측기, 고이득 관측기를 이용한 SOC 추정결과를 비교한다.

Design and Stability Analysis of a Fuzzy Adaptive SMC System for Three-Phase UPS Inverter

  • Naheem, Khawar;Choi, Young-Sik;Mwasilu, Francis;Choi, Han Ho;Jung, Jin-Woo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권4호
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    • pp.704-711
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    • 2014
  • This paper proposes a combined fuzzy adaptive sliding-mode voltage controller (FASVC) for a three-phase UPS inverter. The proposed FASVC encapsulates two control terms: a fuzzy adaptive compensation control term, which solves the problem of parameter uncertainties, and a sliding-mode feedback control term, which stabilizes the error dynamics of the system. To extract precise load current information, the proposed method uses a conventional load current observer instead of current sensors. In addition, the stability of the proposed control scheme is fully guaranteed by using the Lyapunov stability theory. It is shown that the proposed FASVC can attain excellent voltage regulation features such as a fast dynamic response, low total harmonic distortion (THD), and a small steady-state error under sudden load disturbances, nonlinear loads, and unbalanced loads in the existence of the parameter uncertainties. Finally, experimental results are obtained from a prototype 1 kVA three-phase UPS inverter system via a TMS320F28335 DSP. A comparison of these results with those obtained from a conventional sliding-mode controller (SMC) confirms the superior transient and steady-state performances of the proposed control technique.

축차 관측기를 이용한 출력 피이드백 시스템의 백스테핑 제어 (Backstepping Control of Output-feedback Systems Using Cascade Observer)

  • 김응석;김동헌;현근호;김홍필;양해원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2237-2239
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    • 2001
  • Backstepping procedures for output-feedback of nonlinear systems are considered. For these systems, a sliding mode cascade observer to estimate derivatives of the output is builded. In the 1st step of the observer, the output is estimated, and the 1st order derivative of the output is estimated via the 2nd step of the observer. Also, n-th order derivative of the output is estimated in the n+1th step of the observer. Observer errors and tracking errors converge to a residual set close to zero asymptotically.

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스위칭 동태방정식을 이용한 선형 다변수서보메카니즘에 대한 견고한 제어기 설계 (The robust controller design for linear multivariable servo mechanism using switching dynamics)

  • 박귀태;곽군평;김동식;최중경;주영중
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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    • pp.535-540
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    • 1989
  • This paper presents an approach for designing a linear multivariable servo mechanism for the case of constant and time varying disturbances. In this paper, we use an "observer-based" approach to consider the disturbance vector as states of the system and the resulting servomechanism design involves the design of an asymptotic observer which estimates both the actual plant states and the disturbance states. The design makes use of switching dynamics instead of switching logics to obtain the sliding mode and from the switching dynamics we can remove the undesirable chattering phenomena.phenomena.

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Sensorless Indirect Field Oriented Control of Two-phase In­duction Motor by Model Reference Adaptive Speed Estimator

  • Park Seong Su;Kim Sam Young;Park Seung Yub
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.616-621
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    • 2004
  • This paper investigated the speed sensorless indirect vector control of a two-phase induction motor to implement adjustable-speed drive for low-power applications. The sliding mode observer estimates rotor speed. The convergence of the nonlinear time-varying observer along with the asymptotic stability of the controller was analyzed. To define the control action which maintains the motion on the sliding manifold, an 'equivalent control' concept was used. It was simulated and implemented on a sensorless indirect vector drive for 150W two-phase induction motor. The simulation and experimental results demonstrated effectiveness of the estimation method.

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LMI를 이용한 불확실한 퍼지 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계 (Sliding Mode Observer for Uncertain Fuzzy System: An LMI Approach)

  • 송민국;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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    • pp.159-163
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    • 2006
  • 본 논문에서는 비선형 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계에 대해서 논의한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하였고, 이 때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그것의 최대 최소 범위를 안다고 가정하였다. 제안된 시스템의 LMI (Linear Matrix Inequality)를 기반으로 한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법에서는 관측기와 시스템의 차이를 슬라이딩 표면으로 설정한다. 안정한 슬라이딩 표면을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다.

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적응 슬라이딩 모드 관측기를 이용한 Switched Reluctance Generator의 위치 센서 없는 구동에 관한 연구 (Adaptive Sliding Mode Observer for DC-Link Voltage Control of Switched Reluctance Generator without Position Sensor)

  • 최양광;김영석;김영조;최정수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.179-182
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    • 2002
  • The position information of the rotor are required while the SRG(Switched Reluctance Generator) is drived. The position information is generally provided by shaft encoder or resolver. But it is weak in the dusty, high temperator and EMI environment. Therefore, the sensor is able to required to eliminated from the SRG. In this paper, a estimation algorithm for the rotor position of the SRG is introducted and a constant DC-link voltage is controled by PID controller. The estimation algorithm is implemened by the adaptive sliding observer and that it is able to estimate the rotor position well is proved by the simulation.

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센서리스 유도전동기를 위한 개선된 적응 슬라이딩 모드 관측기의 설계 (Design of Adaptive Sliding Observer for Sensorless Induction Motor Drive)

  • 김상민;한우용;김성중;이창구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1138-1141
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    • 2003
  • This paper proposes a new speed and flux estimation method which has the robustness against the variation of the electrical parameters of the motor and the superiority in the dynamic characteristics compared with the conventional sensorless schemes. In the proposed method, the stator currents and the rotor fluxes are observed on the stationary reference frame using the sliding mode concept. And the rotor speed is estimated using the current estimation errors and the observed rotor fluxes based on the Lyapunov stability theory. Also a design method of the observer gain is proposed to minimize the effect of the speed estimation error on the rotor flux observation. The experimental results verified that the proposed method shows more robust and improved performances than the previous estimation method under the variations of motor resistance and inductance.

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