• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제3권1호
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• pp.19-31
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• 1979

Recently the adaptive control system, which keeps the control system always optimal by adjusting the control parameters automatically according to the variations of the plant parameters, have become very important in the field of control engineering. The adaptive control systems are usally composed of the plant identification, the decision of the optimal control parameters, and the adjustment of the control parameters. This paper deals with a method of the adaptive control system when PI or PID controller is used in the feed back control system. Its controlled object (the plant) is assumed to be described by the transfer function of $\frac{ke^{-LS}}{1+TS}$ where k, T and L are steady state gain, time constant and pure dead time respectively, and their values are variable in accordance with the change of environmental circumstance. It has been known that a pseudo-random binary signal is quite effective for the measurement of an impulse response of a plant. In adaptive control systems, however, the impulse response itself is not appropriate to determine the control parameters. In this paper, the authors propose a method to estimate directly the parameters of the plant k, T and L by means of the correlation technique using 3 level M-sequence signal as a test signal. The authors also propose a method to determine the optimal parameters of the PI or PID controller in the sense of minimizing the square integral of the control error in the feed back control system, and the values of the optimal parameters are computed numerically for various values of T and L, and the results are examined and compared with those of the conventional methods. Finally the above-mentioned two methods are combined and an algorithm to struct an adaptive control system is suggested. The experiments for the indicial responses by means of both the model of the temperature control system using SCR actuater and the analog simulations have shown good results as expected, and the effectiveness of the proposed method is verified. The M-sequence generator and the time delay circuit, which are manufactured for the experiments, are operated in quite a good condition.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.118-125
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• 2012

본 논문은 가설 와이어 케이블 동적모델과 장력유지/이동 제어를 위한 작업로봇의 제어기 설계에 대하여 나타내었다. 제어기 설계를 위해서 로봇이 가설 와이어 케이블의 일정장력을 유지하고 당기면서 이동할 때 와이어의 길이 변화와 무게 변하의 영향을 고려한 와이어 동적모델을 나타내었다. 또한 와이어 동적모델에 기초하여 로봇 이동 시작에서 발생하는 장력이 수치해석에 의해 검토되었다. 가설 와이어 동적 모델에 기초하여 장력/이동제어를 위한 작업로봇이 구성되었고 두 동작이 서로 간섭이 억제되는 피드포워드 제어기가 설계되었다. 작업 로봇의 운전조건에 따른 시뮬레이션과 실제 실험결과는 그 유효성이 검증되었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권7호
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• pp.3351-3369
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• 2017

In recent years, datacenters, network devices and computers have proliferated. The power consumed by information and communication technology (ICT) devices has inflated in an extraordinary manner. Green communication has emerged as a new approach to reduce and optimize power consumption in ICT sector. Many methods and protocols have been proposed and implemented to achieve green communication. Nevertheless, the increase of power consumption remains a problem. In this work, we attempt to reduce and optimize power consumption of network devices in datacenters environment utilizing software defined network (SDN) paradigm. To gain more insight of the power consumption requirements of network switches, a power measurement system is constructed to measure power consumption levels of network devices. Subsequently, we propose a duplication resolver algorithm (DRA) to power off/on switches reactively. DRA algorithm reduces the required time by switches to construct their flow tables after rebooting. To this end, DRA-based external circuit has been constructed utilizing Ethernet module and an Arduino kit to control power supplies of network devices. To facilitate our work, a testbed has been constructed utilizing Ryu SDN controller, HP2920-24G switches and Arduino kits. Our results show that DRA algorithm can reduce both the power usage and start-up time delay of network switches after failures.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1561-1567
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• 2013

본 논문은 헬리콥터 비행조종성능을 위한 비행제어법칙 설계에 대한 연구이다. 헬리콥터 비행조종성능관련 규격은 MIL-F-83300, ADS-33E이 사용되고 있으며, 이러한 요구조건을 만족하기 위한 자세 명령 타입의 제어기가 요구되고 있다. 본 논문에서는 ACAH 형태의 제어기설계와 성능 평가에 대해 기술하였다. 헬리콥터 동력학 방정식은 로터 동력학을 포함한 비선형 시뮬레이션 모델을 개발하고 정지 비행에서 전진속도까지 속도별로 트림조건을 이용한 선형모델을 구하여 사용하였다. 제어기 설계는 비행조종성을 만족하기 위해 명령모델추종방식을 사용하였고, 피드포워드 게인을 위한 단순한 역모델을 사용하였으며, 축간의 커플링을 줄이기 위한 디커플링 로직과 페이즈 모델이 적용되었으며 선형모델을 이용하였다. 비행성능 평가는 매트랩 기반의 Conduit을 이용하여 수행하였으며, 레벨 1의 기준을 만족함을 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제66권11호
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• pp.1584-1590
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• 2017

This paper presents a implementation method of reliable speed limitation controller considering motor parameter variation in high speed operation. In spinning process of drum washing machine, speed increase has to be limited when unallowable imbalance mass is detected. Otherwise, severe noise and vibration can happen because noise and vibration are proportional to imbalance mass. To detect imbalance mass, d-axis current magnitude is used. However, we have to compensate for back-emf and power supply variation by means of detecting them because d-axis current is affected by both of them. On the other hand, we have to carefully estimate back-emf because back-emf is affected by stator resistance variation and inverter voltage error. Stator resistance variation can happen by manufacturing process for mass production or temperature variation in running. And there are inverter voltage errors between command voltage from micro-computer to inverter and real voltage from inverter to motor because of rising and falling time delay and turn-on resistance of power semiconductor switch. To solve this problem, we propose 2-step align current injection method which is to inject step-wise current right before starting. By this method, we can simply obtain stator resistance by ratio of voltage without inverter voltage error and current, and we can measure inverter voltage error. So we can obtain more exact model current, and then by simple calculation with compensation gain, we can estimate more accurate motor back-emf. We show that this method works well. It is verified through experiments.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.163-169
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• 1998

In this paper, we design an optimal model following ${\mu}-$synthesis control system for fuel-injection of diesel engine which has robust performance and satisfactory command tracking performance in spite of uncertainties of the system. To do this, we give gain and dynamics parameters to the weighting functions and apply genetic algorithm with reference model to the optimal determination of the weighting functions that are given by the D-K iteration method which can design ${\mu}-$synthesis controller in the state space. These weighting functions are optimized simultaneously in the search domain which guarantees the robust performance of the system. The ${\mu}-$synthesis control system for fuel-injection designed by the above method has not only the robust performance but also a better command tracking performance than those of the ${\mu}-$synthesis control system designed by trial-and-error method. The effectiveness of this ${\mu}-$synthesis control system for fuel-injection is verified by computer simulation.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.1040-1049
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• 1992

억제대상(抑制對象)의 모델이 정확(正確)하게 기술(記述)되지 않을때, 애매(曖昧)함이 미지(未知)의 파라메터로 나타나는 경우(境遇)가 많다. 이 애매(曖昧)함이 어떤 제약조건(制約條件)을 만족(滿足)하는 경우(境遇) 로버스트 제어방법(制御方法)을 이용(利用)하면 모델이 정확(正確)하게 기술(記述)되지 않더라도 제어(制御) 시스템을 구성(構成)할 수 가 없다. 가변구조(可變構造) 이론(理論)을 기초(基礎)로 한 제어(制御)의 특징(特徵)은 시스템의 애매(曖昧)함에 의한 영향(影響)을 고이득궤환(高利得饋還)으로 제거(除去)할 수 있다. 따라서 본 논문(論文)에서는 가변구조(可變構造) 이론(理論)을 이용(利用)한 VSS동정기(同定器)를 제안(提案)하였다. 미끄럼 상태(狀態)에 들어있는 제어(制御)시스템이 발생(發生)하고있는 억제입력(抑制入力)의 절환현상(折煥現像)은 실제(實際) 제어대상(制御對象)의 애매(曖昧)함의 영향(影響)을 반영(反影)한다. 따라서 몇번의 조환(操煥) 입력(入力)으로부터 유용(有用)한 정보(情報)를 검출(檢出)하여 적당(適當)한 동정기구(同定機構)를 선택(選擇)해서 이들 정보(情報)를 이용(利用)하면, 미지(未知) 파라메터를 정확(正確)하게 정(定)하는 것이 가능(可能)하다. 따라서 제안한 동정기를 로보트 매니퓰레이터의 미지파라메타 동정기에 첨가하여 보다 효과적인 제어기를 구성하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.420-429
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• 2004

본 논문에서는 PQR 순시전력 이론을 적용하여 3상 4선식 배전망에서 전원전압의 불평형 및 왜곡에 강인하게 동작하는 전력용 능동 필터의 제어기를 디지털적으로 설계한다. 인버터의 교류측 필터의 특성을 분석하고, 디지털 제어시스템이 내재적으로 갖고 있는 시간지연문제를 극복할 수 있는 우수한 성능의 제어기구조를 제안하며, 제어 이득을 설계한다. 전류 고조파 및 중성선 전류 고조파를 감소시키기 위하여 제어기 구조와 3중 비교삼각파 사용을 제안하고 제어 이득을 설계하였다. 디지털 구현이 용이한 삼각파 비교 PWM을 보상전류 제어 방식으로 채택하였다. 설계된 전력용 능동 필터를 PSiM 시뮬레이션을 통하여 검증하고 전류 응답성이 뛰어난 히스테리시스 PMW 결과와 비교 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.503-510
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• 2011

본 논문에서는 기설계된 풍력발전제어시스템의 최적화에 관한 연구로서, 특히 블레이드 피치제어기 및 발전기 토크 제어기의 제어 변수 튜닝 (Tuning) 기법을 제안하고자 한다. 일반적으로 제어기 설계는 간략화된 수학적 모델을 기반으로 이루어지고 실제 적용시 설계단계에서 고려하지 않았거나 수학적 표현이 불가능한 불확실성을 제어 시스템에 반영하기 위하여 반복적인 시험 단계가 필요하다. 본 논문에서는 풍력발전시스템 비선형 시뮬레이션 소프트웨어와 최적화 기법을 이용하여, 풍력발전기의 로터 회전 속도 변화, 발전기 출력 변동, 동력 전달축 비틀림 진동을 최소화하기 위한 제어기 튜닝 절차 및 결과를 제시하고자 한다. 제어기 기본 설계안과 최적화된 최종 설계안의 비교를 통하여 방법의 타당성을 예시하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권7호
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• pp.1062-1073
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• 2004

We describe a looper controller design for a hot strip finishing mill in steel plants. The main function of the looper system is to balance the mass flow of the strip by accumulating material in the middle of the stands. Another function is to control the strip tension which influences the width of the strip. To ensure strip quality, it is very important to control the tension of the hot strip finishing mill. However, because there is a mutual interaction between the looper angle and the strip tension, it is difficult to control the looper system. Previous researches examined only the operation of a single stand. But it is not sufficient to examine the operation and effect of whole stands because the operation is wholly interdependent. In this paper, we present a full model of the hot strip finishing mill in order to more effectively control strip tension. We propose several control methods for the full-stand hot strip finishing mill, denoted as conventional PI, PI with cross gain, and coefficient diagram method (CDM) PID control. In the real plants, there are some problems by using higher order controllers such as LQ, LQG and H$\_$$\infty$/. By comparison, the PID controller is very simple and easy to apply to all real plants. To that end, we present our findings on PID controls and their potential use in the hot strip finishing mill.