• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.181-187
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• 1996

A frictionless positioning device using cone-shaped active magnetic bearings(AMBs) is developed, which is driven by a brushless DC motor equipped with resolver. The cone-shaped AMB feature that the structure is simple and yet the five d.o.f. rotor motion is controlled by four magnet pairs. A linearized dynamic model, which accounts for the relationship between input voltage and output current in the cone-shaped magnet, is developed and the azimuth motion of the frictionless positioning device is modeled as the second order system. The feedback controller is designed by using linear quadratic regulator with integral action optimal control law so that the cone-shaped AMB system is stabilized and the frictionless positioning device gets the zero steady state. It is observed that the linearized dynamic model is adequate and the frictionless positioning device can achieve the tracking accuracy within the sensor resolution.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.213-220
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• 1989

본 연구에서는 고정도의 위치제어계를 실현하기 위하여 가변구조제어이론을 전기-유압서보계에 적용하였다.실험은 유압구동부의 공급압력을 변화시켜 유압계의 매개변수를 변화시켜줄 때와 관성하중을 가감하여 부하를 변화시켜 가며 행하였다. 가변구조계에서는 계의 매개변수변동과 부하변동에도 영향을 받지 않음을 종래의 고정구조계와 구조계와 비교, 검토하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2975-2982
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• 2010

본 논문에서는 모델기반 설계를 이용한 이륜 도립진자 로봇의 설계방법에 대해 제시한다. 임베디드 시스템의 제어 프로그램 설계는 MATLAB/SIMULINK를 사용한 모델기반 설계에 의해 간편하고 손쉽게 구현되었으며, 로봇은 NXT 마인드스톰, 서보 직류전동기, 초음파센서, 자이로센서, 광센서로 구성되었다. 이 로봇은 불안정한 비선형시스템이며 몸체 경사각 제어문제를 가지고 있는데, 제어기 설계는 상태궤환 LQR 제어를 이용하였다. 타겟이 되는 프로세서에 종속적이지 않은 모델기반 설계는 문서기반 설계보다 프로그램 개발, 오류 발견 및 수정, 소프트웨어 구조 파악의 측면에서 장점을 가지고 있음을 제어기 설계와 실험을 통해서 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.309-316
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• 2011

태양광 발전시스템 등에서 전력을 공급하기 위한 계통연계 인버터에서 계통전압의 동기화를 위하여 PLL시스템이 많이 사용되어 왔다. 본 논문은 단상 및 3상 계통연계 인버터의 동기화 성능을 향상시키기 위하여 루프필터 및 PI 제어기가 없는 PLL 알고리즘을 제시한다. 단상 또는 3상 계통전압으로 유도한 2상 전압을 사용하여 위상 검출기 출력이 직류성분만 있으면서 동기화되었을 때 0이 되도록 궤환신호를 결정한다. 소신호 해석방법으로 비례제어기를 사용한 PLL시스템을 모델링하여 안정도 및 정상상태 오차를 관찰한다. 시뮬레이션 및 실험결과를 통하여 제시한 PLL알고리즘의 타당성을 확인한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.49-55
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• 2012

전역 클럭 없이 외부 입력에 따라서 값이 변하는 비동기 카운터는 우주용 메모리 등 현대 디지털 시스템에서 널리 사용된다. 본 논문에서는 우주 방사능 누적에 기인하는 크리티컬 레이스 고장이 존재하는 비동기 카운터를 위한 고장 극복 기법을 제안한다. 크리티컬 레이스는 비동기 디지털 회로 설계 과정에서 발생하는 대표적인 고장으로서 회로의 다음 안정 상태가 고정되지 않고 여러 값 중 하나로 나오는 비결정적인 특성을 보인다. 이번 연구에서는 비동기 순차 머신에 대한 교정 제어 기법을 이용하여 크리티컬 레이스를 극복할 수 있는 상태 피드백 제어기의 설계 과정을 제시한다. 또한 비동기 카운터 교정 제어 시스템을 VHDL 코드로 구현하고 실험을 통하여 제안된 제어 시스템이 크리티컬 레이스 고장을 극복하는 과정을 예시한다.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제3B권1호
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• pp.10-15
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• 2003

This paper presents the digital computer performance evaluations of the three-phase self-excited induction generator (SEIG) driven by the variable speed prime mover such as the wind turbine using the nodal admittance approach steady-state frequency domain analysis with the experimental results. The three-phase SEIG setup is implemented for small-scale rural renewable energy utilizations. The experimental performance results give a good agreement with those ones obtained from the digital computer simulation. Furthermore, a feedback closed-loop voltage regulation of the three-phase SEIG as a power conditioner which is driven by a variable speed prime mover employing the static VAR compensator (SVC) circuit composed of the thyristor phase controlled reactor (TCR) and the thyristor switched capacitor(TSC) is designed and considered herein for the wind-turbine driven the power conditioner. To validate the effectiveness of the SVC-based voltage regulator of the terminal voltage of the three-phase SEIG, an inductive load parameter disturbances in stand-alone are applied and characterized in this paper. In the stand-alone power utilization system, the terminal voltage response and thyristor triggering angle response of the TCR are plotted graphically. The simulation and the experimental results prove the effectiveness and validity of the proposed SVC which is controlled by the Pl controller in terms of fast response and high performances of the three-phase SEIG driven directly by the rural renewable energy utilization like a variable-speed prime mover.

• 한국지진공학회논문집
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• 제5권6호
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• pp.37-46
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• 2001

본 연구에서는 부분적으로 정상상태 확률과정으로 모델링할 수 있는 가진입력에 대하여 확률적으로 정의된 구조물의 최대응답에 대한 구속조건을 만족시키면서 제어력을 최소화 할 수 있는 최적설계 방법을 제안한다. 최적화 과정에서 안정성의 확보를 위해 제어기를 전상태 피드백 LQR제어기의 형태로 한정하였으며 가중치 행렬을 설계변수로 하고 Riccati 행렬을 매개변수로 하여 목적함수와 구속조건 함수 및 그 기울기를 계산한다. 제안된 방법을 통해 설계된 전상태 피드백 LQR제어기는 목표 응답성능을 만족시킬 수 있었고 이에 필요한 최대 제어력을 확률적으로 정량화하여 제어금기의 제작에 유용한 자료가 될 수 있도록 하였다. 상태변수 추정을 위해 독립적으로 설계된 Kalman 필터와 최적화된 LQR 제어기가 결합된 LQG 제어기 및 그 차수를 축소시킨 제어기는 모두 큰 성능의 저하가 없었으며 따라서 제안된 설계방법을 이용하여 구조물의 최대응답에 관한 구속조건을 만족시키는 출력 피드백 제어기 설계가 충분히 가능함을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권10호
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• pp.69-76
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• 2000

Lots of semi-active control devices have been developed in recent years because they have the best features of passive and active system. Especially, controllable magneto-rheological(MR) fluid devices have received significant attention in these area of research. The MR fluid is the material that reversibly changes from a free-flowing, linear viscous fluid to a semisolid with a controllable yield strength in milliseconds when exposed to a magnetic field. If the magnetic field is induced by moving a permanent magnet instead of applying current to a solenoid, it is possible to design a MR damper consuming low power because the power consumption is reduced at steady state. This paper proposes valve mode MR damper using permanent magnetic circuit that has wide range of operation with low power consumption, a design parameter is adopted. The magnetic circuit, material of choke and choke type are selected experimentally with the design parameter. The behaviors of the damper are examined and torque tracking control using PID feedback controller is performed for step, ramp and sinusoidal trajectiories.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권4호
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• pp.1355-1366
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• 2016

In the present paper, a speed control algorithm with fast response characteristics is proposed to reduce the shift shock of medium/large-sized electric vehicles equipped with a two-speed AMT. Shift shocks, which are closely related with to the vehicles' ride comfort, occur due to the difference between the speed of the motor shaft and the load shaft when the gear is engaged. The proposed speed control method for shift shock reduction can quickly synchronize speeds occurring due to differences in the gear ratios during speed shifts in AMT systems by speed command feed-forward compensation and a state feedback controller. As a result, efficient shift results without any shift shock can be obtained. The proposed speed control method was applied to a 9 m- long medium- sized electric bus to demonstrate the validity through a simulated analysis and experiments.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권6호
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• pp.1439-1450
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• 2013

This paper investigates a robust neuro-fuzzy control (NFC) method which can accurately follow the speed reference of an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) in the existence of nonlinearities and system uncertainties. A neuro-fuzzy control term is proposed to estimate these nonlinear and uncertain factors, therefore, this difficulty is completely solved. To make the global stability analysis simple and systematic, the time derivative of the quadratic Lyapunov function is selected as the cost function to be minimized. Moreover, the design procedure of the online self-tuning algorithm is comparatively simplified to reduce a computational burden of the NFC. Next, a rotor angular acceleration is obtained through the disturbance observer. The proposed observer-based NFC strategy can achieve better control performance (i.e., less steady-state error, less sensitivity) than the feedback linearization control method even when there exist some uncertainties in the electrical and mechanical parameters. Finally, the validity of the proposed neuro-fuzzy speed controller is confirmed through simulation and experimental studies on a prototype IPMSM drive system with a TMS320F28335 DSP.