• 제목/요약/키워드: State Feedback Controller

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외란관측기를 이용한 자동문 시스템의 성능 개선 (Performance Improvement of an Automatic Door System Using a Disturbance Observer)

  • 유영동;이교범;홍석교
    • 전력전자학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.352-360
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    • 2010
  • 본 논문에서는 외란관측기를 이용한 자동문 제어기 설계 기법을 제안한다. 통상적으로 자동문의 제어기로 PID제어기를 주로 사용하고 있으나, 설치장소에 따라 문의 크기 및 무게가 다양하기 때문에 파라미터의 변동과 불확실한 동역학 및 외란 등을 고려한 강인한 제어기가 요구된다. 이를 위해 선형화된 자동문의 모델을 제시하고, 이를 기반으로 상태피드백 제어기와 관측기를 사용하여 LQR 제어기를 설계한다. 불확실한 요소를 보상하기 위하여 외란 관측기를 제시한다. 시뮬레이션과 실험결과는 제안한 제어기법의 타당성을 보여준다.

제어불가능 불안정 선형화를 가지는 비선형 시스템에 대한 다이나믹 안정화 (Dynamic Stabilization for a Nonlinear System with Uncontrollable Unstable Linearization)

  • 서상보;심형보;서진헌
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권4호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 본 논문에서 우리는 비선형 시스템에 대한 다이나믹 스무스 상태 궤환 안정화기를 설계한다. 이 시스템은 우반평면에 고유값이 존재함으로 제어불가능 모드를 가질 수 있다. 이 시스템을 지수적으로 안정화하기 위해서 우리는 추가 다이나믹스를 고려한 다이나믹 제어기를 제안한다. 추가 다이나믹스의 설계 후에 다이나믹 차수 보정법과 역진기법을 이용하여 안정화기와 미분 가능, positive definite, proper인 리아푸노프 함수를 설계한다. 설계된 제어기의 수렴성은 차수 지표자라는 새로운 개념의 도입으로 증명될 것이다.

Single-Phase Self-Excited Induction Generator with Static VAR Compensator Voltage Regulation for Simple and Low Cost Stand-Alone Renewable Energy Utilizations Part II : Simulation and Experimental Results

  • Ahmed, Tarek;Noro, Osamu;Soshin, Koji;Sato, Shinji;Hiraki, Eiji;Nakaoka, Mutsuo
    • KIEE International Transactions on Power Engineering
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    • 제3A권1호
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    • pp.27-34
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    • 2003
  • In this paper, the power conditioner composed of the stand-alone single-phase squirrel cage rotor type self-excited induction generator (SEIG) driven by prime movers such as a wind turbine and a micro gas turbine (MGT) is presented by using the steady-state circuit analysis based on the two nodal admittance approaches using the per-unit frequency in addition to a new state variable defined by the per-unit slip frequency along with its performance evaluations for the stand-alone energy utilizations. The stande-alone single-phase SEIG operating performances in unregulated voltage control loop are then evaluated on line under the conditions of the speed change transients of the prime mover and the stand-alone electrical passive load power variations with the simple theoretical analysis and the efficient computation processing procedures described in the part I of this paper. In addition, a feasuible PI controlled feedback closed-loop voltage regulation scheme of the stande-alone single-phase SEIG is designed on the basis of the static VAR compensate. (SVC) and discussed in experiment for the promising stand-alone power conditioner. The experimental operating performance results are illustrated and give good agreements with the simulation ones. The simulation and experimental results of the stand-alone single-phase SEIG with the simple SVC controller for its stabilized voltage regulation prove the practical effectiveness of the additional SVC control loop scheme including the PI controller with fast response characteristics and steady-sate performance improvements.

다층상구조물의 강인 진동제어에 관한 연구 (A Study of Robust Vibration Control for a Multi-Layer Structure)

  • 김창화;정병건;정해종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1212-1219
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    • 2009
  • 본 연구에서는 실용설계의 새로운 도구로써 제어계의 강인성, 성능, 안정성 등의 설계지침을 정량화하기 쉽고 해가 효율적으로 구해져 주목받는 선형행렬부등식을 이용하여 강인한 LMI 제어기를 설계한다. 우선 다층상 구조물의 진동제어를 위해 수학적 모델링을 행하고 적분형 서보계를 적용한 LMI 제어 기법으로 상태 피드백 제어칙을 설계한다. 다음으로 설계한 제어칙으로 시스템 불확실성의 변동에 대해 시간영역의 설계사양을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 시뮬레이션을 행하고 실제 적용 가능성을 검토한다.

구동기포화를 갖는 불확실한 시스템의 H2 제어 ([ H2 ] Control of Uncertain Systems with Actuator Saturation)

  • 최현철;홍석교;좌동경
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.1000-1006
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    • 2007
  • This paper presents an LMI-based method to design a saturated state-feedback $H_2$ controller for uncertain systems with actuator saturation. Specifically, the paper proposes a sufficient condition such that the system under norm-bounded uncertainties and actuator saturation is asymptotically stable and the $H_2$-norm of the system has an upper-bound. The resulting condition is further utilized to solve a convex optimization problem specified in the context of $H_2$-norm minimization, whose solution yields a saturated $H_2$ controller. A numerical example is presented to show the effectiveness of the proposed method.

비정합 불확실성을 갖는 시스템을 위한 적분 슬라이딩 모드 제어기 설계 (Integral Sliding Mode Controller Design for Unmatched Uncertain Systems)

  • 최한호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.625-628
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    • 2011
  • This paper presents an LMI-based method to design an integral sliding mode controller for a class of uncertain systems with unmatched uncertainties. The uncertain system under consideration may have unmatched parameter uncertainties in the state matrix as well as in the input matrix. Using LMIs an existence condition of a sliding surface is derived. And a switching feedback control law is given. Finally, numerical examples are given to show that the proposed method can be better than the existing results for some cases.

가중 ITAE 지수를 사용한 2관성 모터시스템의 속도제어기 설계 (Speed Controller Design of a Two-Inertia Motor System Using Weighted ITAE Index)

  • 박정일
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.581-589
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    • 2009
  • In a two-inertia motor system with flexible shaft, a torsional vibration is often generated as a quick speed response is required. This vibration makes it difficult to achieve a quick response of speed and disturbance rejection. The objective of this paper is to provide a systematic analysis and design of the three kinds of speed controllers such as I-P, I-PD, and state feedback control by using the weighted ITAE performance index. Some simulation and experiment results verify the effectiveness of the proposed design.

회전형 도립진자를 이용한 PID 제어기와 상태궤환 제어기의 선형제어 실험 (The Experiment on PID Controller and State Feedback Controller using Rotational Inverted Pendulum)

  • 장현석;이권순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.35-36
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    • 2011
  • 본 논문은 불안정한 비선형시스템의 대표적인 플랜트인 도립진자를 이용하여, 비선형시스템의 선형화된 모델링에서 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어역할을 연구한다. 우선 선형화시스템에서의 제어기를 구성한 후 회전형 도립진자를 모델링한다. 회전형 도립진자의 모델링은 실린더의 관성모멘트와 진자의 회전중심에 대한 모멘트의 관계를 토크를 기준으로 비선형 동적방정식 형태로 정리한다. 정리된 방정식을 선형화하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어특징과 성능을 비교 및 연구한다. 테스트용 회전형 도립진자를 이용하여 위에서 구성된 제어기로 제어가능한지 실험한다. 테스트용 회전형도립진자는 RealSYS사의 리얼시스 DSP Inverted Pendulum 2005년 생산품으로 실험한다.

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바퀴형 이동로봇의 LMI기반 퍼지 제어 (LMI-Based Fuzzy Control for Wheeled Mobile Robot)

  • 최현의;김태규;박승규;윤태성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1719_1720
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    • 2009
  • Wheeled mobile robot has different mobility and steerability which determined by type of wheel and it's arrangement. Generally wheeled mobile robot's dynamics are nonlinear and various control methods have studied to control the mobile robot efficiently. In this paper, a T-S fuzzy modeling of a 2-wheeled mobile robot is mand a stable LMI-based state feedback fuzzy controller is designed and applied to the position control of the mobile robot for the reference trajectory following. Also, the verification of the designed controller is done by computer simulation.

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제곱합 접근법에 의한 비선형시스템의 신뢰성제어 (A Reliable Control of Nonlinear Systems via a Sum of Squares Approach)

  • 류석환
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제12권2호
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    • pp.121-129
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    • 2012
  • This paper deals with a design of reliable state feedback controllers for continuous time polynomial systems with actuator failures. The goal is to find an asymptotically stabilizing controller such that the closed loop system achieves the prescribed decay rate in the actuator failure cases. Based on a sum of squares (SOS) approach, a design method for reliable nonlinear controller is presented. In order to demonstrate our design method, a numerical example is shown.