• Title/Summary/Keyword: Two Degree of Freedom Controller

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통신안테나 설비의 2자유도 체상 위상 추적 제어 시스템의 설계 (A Design of Optimal Satellite-Tracking Control System with Two-Degree-of Freedom for Communication Antenna Equipments)

  • 황창선;황현준;김동완;김문수;정호성
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제11권3호
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    • pp.97-105
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    • 1997
  • 위성통신설비를 위한 인공위성 추적 안테나 제어 시스템은 바람에 의한 외란과 베어링 공기역학적 마찰로 인한 전달함수의 파라메타 변동이 존재하므로, 이러한 시스템의 불확실성에도 불구하고 만족스러운 명령추종성을 가지는 강인한 제어 시스템의 설계가 요구된다. 본 연구에서는 $\mu$-설계법을 사용하여 피드백 \ulcorner 포워드 제어기를 각각 독립적으로 설계할 수 있는 강인한 성능을 가지는 2자유도계의 설계법을 제시한다. 또한, 제시된 설계법을 위성추적 안테나 제어 시스템에 제어 시스템에 적용되고 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 1자유도계와 성능을 비교 고찰하여 그 유용성을 확인한다.

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Gain Tuning of a Fuzzy Logic Controller Superior to PD Controllers in Motor Position Control

  • Kim, Young-Real
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제14권3호
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    • pp.188-199
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    • 2014
  • Although the fuzzy logic controller is superior to the proportional integral derivative (PID) controller in motor control, the gain tuning of the fuzzy logic controller is more complicated than that of the PID controller. Using mathematical analysis of the proportional derivative (PD) and fuzzy logic controller, this study proposed a design method of a fuzzy logic controller that has the same characteristics as the PD controller in the beginning. Then a design method of a fuzzy logic controller was proposed that has superior performance to the PD controller. This fuzzy logic controller was designed by changing the envelope of the input of the of the fuzzy logic controller to nonlinear, because the fuzzy logic controller has more degree of freedom to select the control gain than the PD controller. By designing the fuzzy logic controller using the proposed method, it simplified the design of fuzzy logic controller, and it simplified the comparison of these two controllers.

시간지연이 없는 공정에서의 외란제거 성능 향상을 위한 PID 제어기의 해석적 설계 (Analytical Design of PID Controller for Improved Disturbance Rejection of Delay-Free Processes)

  • 무하마드 마송 주주리;트롱 부;이문용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권5호
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    • pp.565-570
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    • 2011
  • 시간지연이 없는 다양한 범주의 안정, 적분, 불안정 공정에 대하여 비례-적분-미분(PID) 제어기의 해석적 조율 방법을 제안하였다. 2자유도 제어구조와 내부모델 제어에 기반한 제안된 방법은 설계가 간단하고 직접적이며 공정산업에 쉽게 구현할 수 있어 강화된 설정점 추종과 외란제거 성능을 얻는데 유용하게 사용될 수 있다. 몇몇 대표적 공정에 대하여 강건성을 같게 유지하면서 기존 설계 방법과 비교한 결과, 제안된 방법의 우수한 폐루프 성능을 확인하였다.

Characteristics of Repetitive Positioning Control of a Linear Pulse Servo Motor

  • Masayasu, Yamamoto;Kouki, Matsuse
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
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    • pp.91-96
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    • 1998
  • This study aims to realize high precision repetitive positioning control of the linear servo motor. The authors have previously improved the repeatability positioning precision by employing a two-degree-of-freedom PID controller in the positioning control, rather than equal distance positioning, and investigates the repeatability positioning precision.

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평가지표를 이용한 2자유도 PID제어기 설계 (A Design of 2 DOF PID Controller Using Performance Index)

  • 유항열;이정국;이금원;이준모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.66-72
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    • 2004
  • PID제어는 수십년간 잘 사용이 되어 왔다. PID알고리즘은 적당한 튜닝법을 사용하여 파라미터를 구하여 제어시스템을 설계한다. 그러나 어떤 경우에는 다양한 평가지표가 필요하고, 따라서 이들 다양한 평가지표를 사용하여 설계할 제어시스템이 필요로 하는 조건들을 만족되게 해야 한다. 본 논문에서는 오차, 제어입력의 에너지 및 제어입력의 변화율 등의 시간영역지표들은 물론이고 견실성을 확보하기 위해서 견실성 지표 예들 들면 가중치를 부과한 상보감도함수의 무한대놈을 포함한 선형조합형태의 평가지표를 사용하여 2 자유도 PID제어기를 설계한다. 수치해석을 통하여 최적의 2 자유도 PID파라미터들을 구한다. 이들 I-PD형 등의 2자유도 형은 PID를 변형한 형태로서 단일의 PID제어기들에 비해 더 개선된 출력특성을 얻을 수 있음을 보인다. 시뮬레이션은 MATLAB m 및 mdl파일을 통하여 실행한다.

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선형다변수계의 2자유도 H$\infty$ 최적방법에 의한 Robust-Servo System의 설계 (A Design of Linear Multivariable Robust-Servo-System by Two-Degree-of-Freedom H$\infty$ Optimum Method)

  • 황창선;김동완;김문수;김정택;심재식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.282-284
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    • 1992
  • In this paper, we deal with design method of two-degree-of-freedom control system which desired property of robustness and tracking can be achieved simultaneously, Controller is designed by means of model matching method and H$\infty$ weighted sensitivity minimization design method. Satisfactory result of design example is obtained by simulation.

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도립진자 시스템에 적용한 강건한 2-자유도 제어기 설계 (Design of A Robust two-degree-of-freedom Controller for An Inverted Pendulum System)

  • 안수중;이상철;조도현;이종용;박종우;이상효
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.847-849
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    • 1999
  • 본 논문에서는 도립 진자 시스템에 대하여 모델의 불확실성에도 불구하고 수레의 위치가 기준 입력을 추종하는 강건한 2-자유도(two degree of freedom) 제어기를 설계한다. 도립 진자 시스템의 모델 불확실성은 기약 분해 불확실성으로 고려하고, 기준 입력 추종 성능은 도립 진자 시스템의 수레 위치가 원하는 기준 위치로 추종하는 문제를 고려한다. 이러한 강건 안정화와 기준입력 추종사이의 절충 문제를 해결하기 위해서 2-자유도 제어기를 설계한다. 2-자유도 제어기는 프리필터와 피드백 제어기로 구성된다. 설계 절차에 따라 얻어진 제어기는 모의 실험을 통해 그 성능을 확인한다.

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자기부상 시스템의 제어기 설계 (A Controller Design of a Magnetic Levitation System)

  • 하영원
    • 동력기계공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.62-71
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    • 2000
  • A mathematical modeling for a magnetic levitation system is proposed using the Taylor series expansion of differential function for obtaining linearity. It is confirmed that this kind of linear approximation method can be used to the modeling of a magnetic levitation system. The two-degree-of-freedom optimal servo system for a constant reference signal is proposed using the LQ optimization technique. An additional state feedback is introduced at the output of the integrator to cancel the integral action for reference signal if there is no modeling error of the plant and no disturbance input to the plant. When the modeling error or the disturbance input exists, the integral effect appears. The system has a free parameter which can b used to tune the effect of the integral compensation.

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LQ 형 $H_{\infty}$ 제어기법에 의한 다층 구조물의 진동제어 (A Vibration Control of Multi-layer Structure by LQ Type $H_{\infty}$ Control Theory)

  • 양주호;정해종;김창화;변정환;심성효
    • 동력기계공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.41-46
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    • 1998
  • This paper presents the vibration control for the two degree-of-freedom which is a reduced model of multi-layer structure. This reduced model is designed for the first and second order resonance in the low frequency domain where the disturbance such as the earth quake has the large energy. And a designed controller using the LQ type $H_{\infty}$ control theory shows the good performance for the impulse disturbance through the experimental results and the simulation results respectively.

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유전 알고리즘을 이용한 정방 비결합 제어기의 $H_{\infty}$ 설계 ([ $H_{\infty}$ ] Design for Square Decoupling Controllers Using Genetic Algorithm)

  • 이종성
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제42권4호
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    • pp.47-52
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    • 2005
  • 본 논문에서는 다변수 제어시스템 설계시 효과적인 제어를 어렵게 만드는 요인 중의 하나인 입력과 출력의 결합문제를 해결하기 위해서 각 채널의 출력변수는 대응되는 입력 신호에 의해서만 독립적으로 조정되도록 하는 비결합 제어기를 설계하였다. 설계된 제어기는 비결합 조건뿐만 아니라 제어계의 강인성을 동시에 고려할 수 있는 특성을 2자유도 구조에 적용하였다. 또한 제어기를 구하는 경우 계산을 용이하게 하기 위해서 플랜트를 표준모델로 확장시킨 후 전달행렬을 이용하여 상태공간계수로 표현하였다. 이 경우 비결합제어기의 자유매개변수를 구하는데 있어서 지능형탐색방법의 일종인 유전알고리즘을 적용하였다. 일반적으로 유전알고리즘을 특정한 문제에 적용할 경우 그 문제가 가지고 있는 최적화 특징을 잘 파악하여 이것을 이용하는 것이 유전알고리즘 적용시 성공여부를 결정하는 중요한 요인이 된다. 따라서 본 논문에서는 유전알고리즘을 이용하여 고정 차수의 정방 비결합제어기의 $H_{\infty}$설계시 효율적인 방법을 제시하였다.