• Title/Summary/Keyword: back-stepping method

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Hybrid Control of an Active Suspension System with Full-Car Model Using H$_{}$$\infty$/ and Nonlinear Adaptive Control Methods

  • Bui, Trong-Hieu;Suh, Jin-Ho;Kim, Sang-Bong;Nguyen, Tan-Tien
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권12호
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    • pp.1613-1626
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    • 2002
  • This paper presents hybrid control of an active suspension system with a full-car model by using H$\sub$$\infty$/ and nonlinear adaptive control methods. The full-car model has seven degrees of freedom including heaving, pitching and rolling motions. In the active suspension system, the controller shows good performance: small gains from the road disturbances to the heaving, pitching and rolling accelerations of the car body. Also the controlled system must be robust to system parameter variations. As the control method, H$\sub$$\infty$/ controller is designed so as to guarantee the robustness of a closed-loop system in the presence of uncertainties and disturbances. The system parameter variations are taken into account by multiplicative uncertainty model and the system robustness is guaranteed by small gain theorem. The active system with H$\sub$$\infty$/ controller can reduce the accelerations of the car body in the heaving, pitching and rolling directions. The nonlinearity of a hydraulic actuator is handled by nonlinear adaptive control based on the back-stepping method. The effectiveness of the controllers is verified through simulation results in both frequency and time domains.

브러시리스 DC 모터의 영구자석 형상에 따른 특성 연구 (The Research on the Characteristics of Brush less DC Motor according to the Shape of the Permanent Magnet)

  • 박찬;김용현;이종찬;전연도;이주
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.840-842
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    • 2001
  • The cogging torque and torque ripple in motor which cause noise and vibration are an inevitable phenomenon and they give a bad effect to motor performance. So we are required to reduce the cogging torque and torque ripple not by electrical controlling but by changing the inner mechanical structure and we focused on the permanent magnet. In this research, we calculated current, torque, Back-EMF(electromotive force) and cogging torque according to the change of the magnet shape using two dimensional FEM(Finite Element Method). Maxwell stress tensor and time-stepping method. From the results, we present an appropriate model that can satisfy both low cogging torque, low torque ripple and high efficiency.

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퍼지제어를 이용한 얼굴추적 카메라 구동 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Driving System for Face Tracking Camera using Fuzzy Control)

  • 이종배;임준홍
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권3호
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    • pp.127-134
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    • 2003
  • 본 논문에서는 퍼지제어를 이용하여 사람의 얼굴을 추적하는 카메라를 구동하는 시스템을 구현한다. 팬틸트(Pan Tilt)구조를 가진 카메라 시스템은 먼저 영상을 PC로 보내고 PC에서는 추적알고리즘에 의한 추적 좌표를 다시 카메라에 전송하면 카메라는 목표 얼굴을 실시간으로 추적하는 방식으로 되어 있다. 카메라를 구동하는 2축의 스텝모터는 PC에서 전송된 목표 좌표로 최대한 빠르고 또한 부드럽게 제어되어야 한다. 이를 위해서 본 논문에서는 퍼지제어기를 제안하여 구동용 가·감속 주파수를 만들고 두 축의 스텝모터를 빠르면서도 부드럽게 제어한다 그리고 본 제안 방식의 효율성을 검증하기 위하여 실험 장치를 제작하고 실험을 수행한다.

IPMSM의 토크출력피드백을 이용한 속도제어 (Speed Control of the IPMSM Using The Torque Output Feedback)

  • 전용호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.93-100
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    • 2018
  • 본 연구는 정밀한 각속도 추종을 위해 토크오차를 보상하는 제어기와 구현에서 제어기의 안정성을 보완하는 방법을 제안한다. 또한 설계된 제어기가 점근적인 안정할 수 있음을 리아프노프 안정도이론에 근거하여 증명하였다. 제안된 제어기는 d축 기준전류를 임의 값에 대한 제어가 가능하고, 속도이득과 전류이득의 두 가지로 손쉽게 제어성능을 달성할 수 있도록 하였다. 약 750W급의 IPMSM에 적용한 결과 레퍼런스 속도 1200[RPM]에 대한 정상상태 오차는 0.1[%]이내이며, 약 5[Nm]의 상수부하에서 약 0.2초 이내에 외란을 극복하여 점근적인 안정한 제어기임을 확인 할 수 있다.

외조모의 손자녀 양육지원에 관한 탐색적 연구: 외조모와 어머니의 보고 중심으로 (An Exploratory Study on Child Rearing Grandmothers: Based on the Interview of Grandmothers and Mothers)

  • 주은선;강명진;최민정
    • 한국보육지원학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.19-46
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    • 2018
  • Objective: The purpose this study is to explore the relationship between grandmothers and mothers when grandmothers take care of their grandchildren, and to understand the particular meaning of it. Methods: The Participants were 5 grandmothers who have supported or have experience in caring for their grandchildren, and their daughters(5 working mothers) who have entrusted their children to them. In-depth interviews were conducted and analysed by the phenomenological qualitative research method. Results: Seventeen sub-constructs and 5 constructs resulted in: (1) Motivation of grandmothers and mothers for taking care of grandchildren. (2) Pressure of grandmothers and satisfaction of mothers for the support. (3) Grandmothers stepping back and saying 'Not my child' and mothers saying 'It's my child' and thinking their influence is big. (4) Consistent sacrifice of grandmothers and mothers who cannot do the same. (5) Grandmothers feeling empty after caring for their grandchildren and mothers realizing their efforts. Conclusion/Implications: This study attempted to understand the relationship between grandmothers and mothers when grandmothers take care of their grandchildren from multi-perspectives. Through the findings, the need for developing healthy relationships and a caring environment for grandmothers and their grandchildren is stressed.

Modeling and Energy Management Strategy in Energetic Macroscopic Representation for a Fuel Cell Hybrid Electric Vehicle

  • Dinh, To Xuan;Thuy, Le Khac;Tien, Nguyen Thanh;Dang, Tri Dung;Ho, Cong Minh;Truong, Hoai Vu Anh;Dao, Hoang Vu;Do, Tri Cuong;Ahn, Kyoung Kwan
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제16권2호
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    • pp.80-90
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    • 2019
  • Fuel cell hybrid electric vehicle is an attractive solution to reduce pollutants, such as noise and carbon dioxide emission. This study presents an approach for energy management and control algorithm based on energetic macroscopic representation for a fuel cell hybrid electric vehicle that is powered by proton exchange membrane fuel cell, battery and supercapacitor. First, the detailed model of the fuel cell hybrid electric vehicle, including fuel cell, battery, supercapacitor, DC-DC converters and powertrain system, are built on the energetic macroscopic representation. Next, the power management strategy was applied to manage the energy among the three power sources. Moreover, the control scheme that was based on back-stepping sliding mode control and inversed-model control techniques were deduced. Simulation tests that used a worldwide harmonized light vehicle test procedure standard driving cycle showed the effectiveness of the proposed control method.

활동여유량을 적용한 커버롤 작업복 패턴 제작 방법 연구 (A Study of Pattern Making for Coverall Work Clothing Using Dynamic Wearing Ease)

  • 오설영;천종숙;신새미;이민지
    • 대한가정학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.113-121
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    • 2011
  • This study developed a method of calculating dynamic wearing ease (DWE) to make patterns for coverall work clothing. The DWE was measured from 3D body scan data of women in their 20's (n = 10). The body postures adopted for measuring the DWE were sitting and deep bending postures. Three types of experimental patterns (A, B, C) were developed. The DWE was applied at the waist and hip lines of the pattern. The location and size of the DWE varied from one pattern to another. For pattern B, DWE of 8.8cm was applied at the back of the waistline. For pattern C, 5.3cm was applied at the waist for the center back line, and 3.5cm was applied at the under hip level. The comfort of the experimental clothing was evaluated in six body postures. The results showed that patterns B and C were comfortable at the crotch, shoulders, and arm pits. Pattern C was comfortable at the hip and crotch areas in the arms lifting-up posture and the stepping-up posture. The appearance and fit of the experimental clothing were evaluated by the panels. Patterns B and C fitted better than pattern A at the abdomen. The results suggest that DWE should be applied at the waist and hip levels for making coverall work clothing patterns.

Wide-range Speed Control Scheme of BLDC Motor Based on the Hall Sensor Signal

  • Lee, Dong-Hee
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권3호
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    • pp.714-722
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    • 2018
  • This paper presents a wide-range speed control scheme of brushless DC (BLDC) motors based on a hall sensor with separated low- and normal-speed controllers. However, the use of the hall sensor signal is insufficient to detect motor speed in the low-speed region because of low sensor resolution and time delay. In the proposed method, a micro-stepping current control method according to the torque angle variation is presented. In this mode, the motor current frequency and rotating angle are determined by the reference speed without the actual speed fed by the hall sensor. The detected torque angle is used to adjust the current value in a limited band to control the current value in accordance with the load. The torque angle is detected exactly at the changing point of the hall sensor signal. The rotor can follow the rotating flux with the variable torque angle. In a normal speed range, the conventional vector control scheme is used to control the motor current with a PI speed controller using the hall sensor. The torque characteristics are analyzed on the basis of the back EMF and current shape. To adopt the vector control scheme, the continuous rotor position is estimated by the measured speed and hall sensor position. At the mode changing point between low and normal speed range, the proper initial current command and reference rotor position are calculated. The calculated current command can reduce the torque ripple during transient mode. The proposed method is simple but effective in extending the speed control range of a conventional BLDC motor with hall sensor without the need for a high-resolution encoder. The effectiveness of the proposed method is verified by various experiments on a practical BLDC motor.

정유량 한외여과에서 자연대류 불안정성의 막오염 감소 및 임계 플럭스 증가 효과 (Effect of Natural Convection Instability on Reduction of Fouling and Increasing of Critical Flux in Constant-flow Ultrafiltration)

  • 장아름;남상원;염경호
    • 멤브레인
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    • 제22권5호
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    • pp.332-341
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    • 2012
  • 실리카 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각) 변화에 따라 발생되는 자연대류 불안정 흐름의 막오염 저감효과를 차압의 변화 정도를 측정하여 규명하였다. 막표면에 케이크 층을 형성함으로서 막오염을 발생시키는 나노 사이즈의 실리카 입자(평균 크기 = 7, 12, 22, 50 nm 및 78 nm)가 함유된 5가지 종류의 콜로이드 용액을 사용하여 중력 방향에 대한 막모듈의 위치(경사각 = $0^{\circ}{\sim}180^{\circ}$)에 따른 차압의 변화를 교반이 없는 dead-end 정유량 한외여과 실험을 통해 측정하였다. 상대적으로 크기가 작은 실리카 입자(7, 12 nm 및 22 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서 막모듈 경사각을 $30^{\circ}$ 이상으로 유지하면 막모듈에 자연대류 불안정 흐름이 발생되어 막오염 형성을 크게 억제시켜 차압의 증가가 거의 나타나지 않았다. 이 자연대류 불안정 흐름의 발생은 막표면에 형성된 실리카 케이크층의 벌크용액으로의 역이동(back transport)을 유발시킴으로서 차압의 증가를 억제시키는 막성능 개선 효과를 나타내었다. 그러나 상대적으로 크기가 큰 실리카 입자(50 및 78 nm)가 함유된 콜로이드 용액의 정유량 한외여과에서는 자연대류 불안정 흐름 발생의 효과가 거의 없었다. 임계 플럭스 측정 결과 실리카 입자의 크기가 작을수록 그리고 막모듈 경사각이 클수록 막모듈에의 자연대류 불안정 흐름의 발생 강도가 커져 막오염 형성이 억제되었으며, 이로 인해 임계 플럭스가 증가하였다.

외력을 고려한 선박의 자율운항을 위한 경로추종 제어 (Path-following Control for Autonomous Navigation of Marine Vessels Considering Disturbances)

  • 이상도
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.557-565
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    • 2021
  • 경로추종 제어는 대양에서 선박의 자율운항을 위한 가장 기본적인 연구 중에 하나로 여겨진다. 본 연구는 선수미방향, 횡방향 및 회두방향으로 외력이 작용하는 경로추종 제어를 다룬다. 가상의 선박에서 발생하는 항로를 자선이 추종하는 문제를 해결하기 위해서 유도 원리와 백스테핑 기법을 활용하였다. 경로추종 제어에서 가장 중요한 기술 중에 하나는 오차 동역학에 관한 것으로서, 이 개념은 선박의 자동 충돌 회피 및 자동 접안 제어 등과 같은 연구 영역에서도 활용이 가능하다. 유도 원리와 오차 변수의 알고리즘은 수치 시뮬레이션을 통해 증명하였다. 그 결과, 회두각의 오차를 제외한 대부분의 오차 변수는 제어기를 통하여 제로 값으로 수렴하였다. 기존에 근거리 통항선박의 간섭력을 고려한 안전통항거리의 값보다 두 선박 간의 경로추종 제어의 트래킹 오차의 값이 더 작은 점이 가장 흥미로운 결과 중에 하나로 여겨진다. 또한 프로펠러, 핀이나 러더와 같은 엑츄에이터의 손상을 줄이기 위해서는 수렴의 성능과 선박의 안전을 절충하여 적합한 제어 파라미터를 결정할 필요가 있다.