• 제목/요약/키워드: State-Variable Feedback Controller

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Design of a Variable Stability Flight Control System

  • Park, Sung-Su;Ko, Joon-Soo
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제9권1호
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    • pp.162-168
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    • 2008
  • A design objective for variable stability flight control system is to develop a controller of in-flight simulation capability that forces the aircraft being flown to follow the dynamics of other aircraft. This paper presents a model-following variable stability control system (VSS) for in-flight simulation which consists of feedforward and feedback control laws, the aircraft dynamic model to be simulated, and switching and fader logics to reduce the transient effect between two aircraft dynamics. The separate design techniques for feedforward and feedback control law proposals are based on model matching and augmented linear quadratic (LQ) techniques. The system allows pilots to select and engage VSS mode, and when deselected, the aircraft reverts to the baseline flight control system. Both the baseline flight control laws and VSS control laws are computed continuously during flight. Initialization of the state values are necessary to prevent instability, since VSS control laws have integrators and filters in longitudinal, and lateral/directional axes. This paper demonstrates and validates the effectiveness and quality of VSS with F-16 models embedded in T-50 in-flight simulation aircraft.

가변구조를 이용한 전기-유압서보계의 위치제어에 관한 연구 (A Study on the Position Control of an Electro-Hydraulic Servomechanism Using Variable Structure System)

  • 허준영;권기수;하석홍;조겸래;이진걸
    • 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.

압출성형공정 퍼지제어기의 모의실험 (Simulation of Fuzzy Logic Controller for Food Extrusion Process)

  • 이승주;원치선;한억;목철균;이병상
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.164-169
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    • 1995
  • 퍼지 이론을 적용하여 압출성형공정을 제어하는 모의실험을 수행하였다. 압출물의 두께(팽화율)가 측정변수로 피드백 입력되고 퍼지제어기를 통하여 스크류 회전속도의 set point가 출력되었다. 얻어진 set point로 가상의 압출성형기가 작동하여 또 다른 두께값이 측정값으로 입력되었다. 이와같은 일련의 과정이 반복되면서 최종적으로 원하는 두께값을 얻을 수 있었고 피지제어기의 알고리즘은 압출성형 전문가로부터 얻어진 기본 법칙을 이용하여 작성 하였다.

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Sliding Mode Controller with Sliding Perturbation Observer Based on Gain Optimization using Genetic Algorithm

  • You, Ki-Sung;Lee, Min-Cheol;Yoo, Wan-Suk
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권4호
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    • pp.630-639
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    • 2004
  • The Stewart platform manipulator is a closed-kinematics chain robot manipulator that is capable of providing high structural rigidity and positional accuracy. However, this is a complex and nonlinear system, so the control performance of the system is not so good. In this paper, a new robust motion control algorithm is proposed. The algorithm uses partial state feedback for a class of nonlinear systems with modeling uncertainties and external disturbances. The major contribution is the design of a robust observer for the state and the perturbation of the Stewart platform, which is combined with a variable structure controller (VSC). The combination of controller and observer provides the robust routine called sliding mode control with sliding perturbation observe. (SMCSPO). The optimal gains of SMCSPO, which is determined by nominal eigenvalues, are easily obtained by genetic algorithm. The proposed fitness function that evaluates the gain optimization is to put sliding function. The control performance of the proposed algorithm is evaluated by the simulation and experiment to apply to the Stewart platform. The results showed high accuracy and good performance.

5.2 GHz 대역에서 동작하는 기억 기능 특성을 갖는 궤환 회로를 이용한 변환 이득 저잡음 증폭기 설계 (Design of Variable Gain Low Noise Amplifier with Memory Effects Feedback for 5.2 GHz Band)

  • 이원태;정지채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.53-60
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    • 2010
  • 본 논문에서는 5.2 GHz에서 입력 신호의 크기에 따라 효율적으로 동작하는 저잡음 증폭기를 0.18 um CMOS 공정을 이용하여 설계하였다. 제안된 회로는 궤환 회로와 2단 저잡음 증폭기로 구성되어 있으며, 궤환 회로의 경우 7개의 함수 블록으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 변화되는 신호 전압을 감지하는 것과 이전 상태를 기억하는 저장 회로에 초점을 두어 불필요한 전력 소비를 제거하였다. 기억 기능 특성을 갖는 궤환 회로의 출력값을 이용하여 통제되는 저잡음 증폭기는 11.39 dB에서 22.74 dB까지 변하며, 최고 이득 모드일 때 잡음 지수가 최적화 되도록 설계되었다. 변환 저잡음 증폭기는 1.8 V의 공급 전압에 대해서 5.68~6.75 mW를 소비한다.

구조 변경 제어 방식을 이용한 고장 허용 제어 시스템 설계에 관한 연구 (A Research on Developing the Fault Tolerant Control System using Restructurable Control Method)

  • 홍호택;김용민;박재홍
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권10호
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    • pp.1259-1263
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    • 1999
  • In this paper, a method to guarantee system continuity is developed, which can be applied to discontinuity problem in the time domain of restructurable control system. This method can be summarized as input alternation using weight change considering convergence speed of system mode. Input is changed from 'system continuity guarantee input,' which is defined as a input that minimizes the change of state variables, to 'alternative controller input,' which is selected by Neil's PI/EAM[3]. AIDC aircraft model is used for simulation. By showing the waveform of system input and state variable, we can sure that this method is effective for depression of system shock like jerk.

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AC and DC Applications of Induction Generator Excited by Static VAR Compensator

  • Ahmed, Tarek;Nishida, Katsumi;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제4권3호
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    • pp.169-179
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    • 2004
  • This paper presents the steady-state analysis of the three-phase self-excited induction generator (SEIG). The three-phase SEIG with a squirrel cage rotor is driven by a variable-speed prime mover (VSPM) or a constant-speed prime mover (CSPM) such as a wind turbine or a micro gas turbine. Furthermore, a PI closed-loop feedback voltage regulation scheme of the three-phase SEIG driven by a VSPM on the basis of the static VAR compensator (SVC) is designed and evaluated for the stand-alone AC and DC power applications. The simulation and experimental results prove the practical effectiveness of the additional SVC with the PI controller-based feedback loop in terms of its fast responses and high performances

비접촉 동력 전달을 위한 마그네트 기어 기반 감속기의 속도 제어에 관한 연구 (Speed Control Of The Magnet Gear-Based Speed Reducer For Non-contact Power Transmission)

  • 정광석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.380-388
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    • 2016
  • 마그네트 기어를 이용하면 기계적인 접촉없이 동력을 전달할 수 있다. 마그네트 기어 기반 감속 시스템에서 종동축은 구동축으로부터 분리되어있기 때문에 시스템은 제한된 공극 강성으로 부하 변화에 대응해야하는 2관성 공진 시스템이다. 종동축 즉, 저속측은 구동축 인가 토크만으로 제어되고 갑작스런 외란에 따라 일반적인 기계식 기어 시스템과 달리 과도한 진동이나 슬립이 발생할 수 있다. 따라서 저속측에 인가되는 부하 등의 외란은 실시간으로 측정되거나 추정되어야 한다. 본 논문에서는 고조파 조절기 일체형 마그네트 기어를 이용한 감속 시스템의 저속측 속도 제어를 위한 전상태 되먹임 제어기를 제안하고 이를 전산 모의 시험과 실험을 통해 검증하였다. 저속측 부하를 추정하기 위해 새로운 상태변수를 도입하여 관측기를 설계하였으며 이를 기반으로 하는 전상태 제어기를 통한 외란에 대한 강건성은 2자유도 PI 속도 제어기와 비교하였다. 상대적으로 짧은 시간안에 극의 슬립이 보정되는 것을 확인하였으며 추정된 변수는 실제 측정 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 이러한 결과는 마그네트 기어 감속기의 서보 시스템으로의 응용 가능성을 담보해주는 결과인 것으로 판단된다.

RVEGA SMC를 이용한 비선형 시스템의 안정화 제어 (A Study on the Stabilization Control of Nonlinear Systems using RVEGA SMC)

  • 김태우;조현우;송호신;이오걸;이준탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2624-2626
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    • 2000
  • The stabilization controls of coupled tank system and ball-beam system are difficult control tasks because of their high order time delay, nonlinearity and structural unstability. Fuhermore, a series of classical methods such as a conventional PID and a full state feedback controller(FSFC) based on the local linearizations have narrow stabilizable regions. Therefore, in this paper, in order to stabilize two representative nonlinear system mentioned above, a Sliding Mode Controller based on a Real Variable Elitist Genetic Algorithm(RVEGA SMC) was proposed.

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파력 발전기에 미치는 유체력의 제어에 관한 연구 (A Study on the Control of Hydrodynamic forces for Wave Energy Conversion Device Operating in Constantly Varying Ocean Conditions)

  • 김성근;박명규
    • 한국항해학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.41-52
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    • 1990
  • 부유식 진동수주형 파력발전기는 불규칙한 해상 상태에서의 작동으로 인하여 흡수효율의 저하를 필수적으로 수반한다. 본 논문에서는 입사파의 에너지를 적절히 흡수할 수 있는 파력발전기를 초기설계하여 모델로 이용하였으며, 이 모델의 유체력추정에는 3차원 특이점 분포법을 사용하였다. 그리고, 가변구조 시스템으로 알려진 슬라이딩 모드기법을 이용하여 파의 상태 변화에 따른 파력발전기의 자세와 위치를 제어함으로써 흡수파력의 효율을 중대시킬 수 있는 시스템을 제안하고 있다.

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