• 제목/요약/키워드: decoupling 제어

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LMI 기법을 이용한 2자유도 표준모델에 대한 비결합 제어기의 $H_2$ 설계 ([ $H_2$ ]Design for Decoupling Controllers Based on the Two-Degree-of-Freedom Standard Model Using LMI Methods)

  • 이종성;강기원;박기헌
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권1호
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    • pp.14-26
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    • 2001
  • 본 논문에서는 다변수 시스템을 제어하는 경우 효율적인 제어를 어렵게 만드는 입력과 출력 사이의 결합 효과를 제거하는 비결합 제어기를 설계하였다. 설계된 제어기는 비결합 조건뿐만 아니라 제어계의 성능을 동시에 고려할 수 있는 2자유도 구조를 가지고 있다. 또한 제어기의 계산을 용이하게 하기 위하여 플랜트를 표준모델로 확장시킨 후 전달 행렬을 상태공간 계수로 표현하였다. 그리고 제어기의 계수값들은 선형 행렬 부등식을 이용하여 블록꼴 최적화 문제로 설정하여 구했기 때문에 비결합 및 성능 최적화에 초점을 둔 비결합 제어기의 $H_2$ 설계를 하는데 있어 효과적인 방법을 제시하였다.

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신경회로망과 슬라이딩 모드제어를 이용한 IPM 제어 (IPM control using by neural network and sliding mode control)

  • 김재훈;윤태성;박승규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1587-1588
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    • 2007
  • IPM(Interior Permanent Magnet) Machine의 전류 제어는 자기저항에 의존하는 토크특성 때문에 SPM(Surface Permanent Ma- gnet) Machine보다 복잡하다. 고성능 토크제어를 위해서는 d축 전류와 q축 전류의 동특성간의 상태 decoupling이 요구된다. 그러나 전류의 상태 동특성이 coupling된 인덕턴스의 변화(온도, 파라미터들의 부정확한 측정값)는 상태 decoupling을 어렵게 한다. 그래서 이러한 변화와 각각의 전류가 독립적으로 제어될 수 있게 여러 decoupling 방법들에 초점이 맞춰지고있다. 본 연구는 외란에 강하고, 특히 인덕턴스의 변화와 상관없는 이상적인 토크제어를 하기 위해 신경회로망을 이용하여 슬라이딩 평면(sliding surface)을 구성하고, SMC(Sliding Mode Control)를 이용하여 상태 cross-coupling의 decoupling을 위한 새로운 접근을 제안한다. 이 방법은 PI제어 성능과 SMC의 강인성을 알고리즘을 이용하여 결합한 것이라고 볼 수도 있다.

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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.

Adaptive Decoupling for IPM Machine(ICCAS 2005)

  • Cho, Sung-Uk;Park, Seung-Kyu;Ahn, Ho-Kyun
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1617-1620
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    • 2005
  • The current control for interior permanent magnet machines is more complicate than surface permanent magnet machine because of its torque characteristic depending on the reluctance. For high performance torque control, it requires state decoupling between the d-current and q-current dynamics. However the variation of the inductances, which couples the state dynamics of the currents, makes the state decoupling difficult. So some decoupling methods have developed to cope this variations and each current can be regulated independently. This paper presents a novel approach for fully decoupling the states cross-coupling using parameter adaptation. The adaptation method is based on the error between reference currents and the currents with state decoupling which have to follow the references. This method is more object-oriented than the other online parameter estimation methods in IPM machine and other electrical machines

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냉연시스뎀의 비간섭화 기법에 관한 연구 (A Study on Decoupling Methods in Cold Rolling Mill)

  • 이관호;심재훈;권욱현;최승갑;박철재
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.220-220
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    • 2000
  • In this paper, some non-interaction problems in tandem cold rolling mill are considered, which are required to control effectively a thickness of the cold .oiled strip. First, Interstand non-interactive compensate. (Interstand NIC) is designed for decoupling the interaction between stands. Next, a L2 optimization based pre-compensator is designed for decoupling the interaction between roll gap and strip tension in the stand. Finally, the effectness of the proposed decoupling methods is demonstrated via simulations.

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가변속 냉동시스템의 비간섭제어를 위한 실험적 모델 (An Empirical Model for Decoupling Control of a Variable Speed Refrigeration System)

  • ;정석권
    • 동력기계공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.81-87
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    • 2006
  • This paper deals with an empirical model for decoupling control to control the refrigeration system effectively. The conventional control schemes of the system are mainly focused on representative two control methods, superheat control and capacity control. The capacity control is basically conducted to respond partial loading conditions on the purpose of energy saving. The superheat control is mainly carried out to maintain maximum coefficient of performance (COP). In the variable speed refrigeration system, the capacity and the superheat are controlled by inverters and electronic expansion valves respectively for saving energy and improving cost performance. The capacity and superheat can not be controlled independently because of interfering loop when the compressor speed and opening angle electronic expansion valve is varied. Therefore, we suggest decoupling model to eliminate the interfering loop at first. Next, each transfer function in decoupling control model is obtained from number of experiments.

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CPP를 갖는 선박 추진 시스템의 강인한 Decoupling 제어 (Robust Decoupling Control of Ship Propulsion System with CPP)

  • 김영복;변정환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권9호
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    • pp.33-42
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    • 1998
  • If a ship diesel engine is operated by consolidated control with Controllable Pitch Propeller(CPP), the minimum fuel consumption is achieved together with the demanded ship speed. For this, it is necessary that the ship is operated on the ideal operating line which satisfies the minimum fuel consumption and that the pitch angle of CPP and throtle valve angle are controlled simultaneously. In this point of view, this paper presents a controller design method for a ship propulsion system with CPP based on the decoupling control theory. To do this, Linear Matrix Inequality(LMI) approach is introduced for the control system to satisfy the given $H_\infty$ control performance and robust stability in the presence of physical parameter perturbations. The validity and applicability of this approach are illustrated by simulation in the all operating ranges.

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입력과 출력간의 비간섭 제어계 설계에 관한 연구 (A Study on a Sufficient Condition for Decoupling Control System Design)

  • 김영복
    • 동력기계공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.84-88
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    • 1999
  • In this paper, systems described by state-space models are considered. For these systems, author studies the decoupling of linear systems and gives a sufficient condition for a system to be made feedback decouplable. Especially, the condition is given by LMI(Linear Matrix Inequality) form. Based on this condition, it is guaranteed that the system decoupling problem is achieved and the $H_{\infty}$ constraint is satisfied simultaneously. This result can be easily extended to the robust decoupling control system design problems.

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초고속 전동기 속도제어를 위한 개선된 비간섭 피드-포워드 제어기 설계 및 해석 (Design and Analysis of an Improved Decoupling Feedforward Controller for Speed Control of SynRM)

  • 오성업;김인수;성세진;최재동
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.864-867
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    • 2003
  • In this study, a controller which has a feedforward controller and two additional PI integrators was designed. But if a controller is used by only the integration of a feedforward controller and two additional PI integrators, the capability of a controller will decrease because the decoupling terms of current is feedback as the disturbance. Therefore the feedforward method with the decoupling compensation was proposed. The two additional PI integrators were replaced by two decoupling terms to simplify the calculation. The simulation and experimental using SynRM driving system were performed to verify the design of a improved decoupling feedforward controller.

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가상 상태와 상태 디커플링을 이용한 IPM전동기용 슬라이딩 모드 제어기의 설계 (Sliding Mode Controller Design Using Virtual State and State Decoupling for IPM Motor)

  • 김민찬;박승규;윤성식;곽군평;박영환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.514-521
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    • 2009
  • 영구자석 매입형 동기 전동기(IPM : Interior-mounted Permanent Magnet Motor)의 전류제어는 릴럭턴스에 의존하는 최대토크 특성 때문에 표면부착형 동기전동기(SPM : Surface-mounted Permanent Magnet Motor)보다 더 복잡하다. 그러므로 고성능 토크제어를 위해서는 d축 전류와 q축 전류의 상태 디커플링이 필요하다. 하지만 상태들 사이에 영향을 미치는 인덕턴스의 변화 때문에 상태 디커플링이 어렵다. 그러므로 이 변화에 대처할 수 있는 상태 디커플링 방법의 개발이 필요하며 이를 이용한 전류의 독립제어가 필요하다. 본 논문에서는 IPM모터 에 대하여 가상 상태를 갖는 슬라이딩 모드 제어를 이용하여 상태 디커플링이 가능한 접근법을 제안한다. 제안된 슬라이딩 평면은 의란과 불확실성이 존재하더라도 PI 전류 제어기에 의해서 제어되는 공칭 시스템의 동특성을 가질 수 있다.