• 제목/요약/키워드: dynamic inequality

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A Study on the Control Model Identification and H(sub)$\infty$ Controller Design for Trandem Cold Mills

  • Lee, Man-Hyung;Chang, Yu-Shin;Kim, In-Soo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권7호
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    • pp.847-858
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    • 2001
  • This paper considers the control model identification and H(sub)$\infty$ controller design for a tandem cold mill (TCM). In order to improve the performance of the existing automatic gauge control (AGC) system based on the Taylor linearized model of the TCM, a new mathematical model that can complement the Taylor linearized model is constructed by using the N4SID algorithm based on subspace method and the least squares algorithm based on ARX model. It is shown that the identified model had dynamic characteristics of the TCM than the existing Taylor linearized model. The H(sub)$\infty$ controller is designed to have robust stability to the system parameters variation, disturbance attenuation and robust tracking capability to the set-up value of strip thickness. The H(sub)$\infty$ servo problem is formulated and it is solved by using LMI (linear matrix inequality) techniques. Simulation results demonstrate the usefulness and applicability of the proposed H(sub)$\infty$ controller.

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Design of a Low-Order Sensorless Controller by Robust H∞ Control for Boost Converters

  • Li, Xutao;Chen, Minjie;Shinohara, Hirofumi;Yoshihara, Tsutomu
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권3호
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    • pp.1025-1035
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    • 2016
  • Luenberger observer (LO)-based sensorless multi-loop control of a converter requires an iterative trial-and-error design process, considering that many parameters should be determined, and loop gains are indirectly related to the closed-loop characteristics. Robust H∞ control adopts a compact sensorless controller. The algebraic Riccati equation (ARE)-based and linear matrix inequality (LMI)-based H∞ approaches need an exhaustive procedure, particularly for a low-order controller. Therefore, in this study, a novel robust H∞ synthesis approach is proposed to design a low-order sensorless controller for boost converters, which need not solve any ARE or LMI, and to parameterize the controller by an adjustable parameter behaving like a "knob" on the closed-loop characteristics. Simulation results show the straightforward closed-loop characteristics evaluation and better dynamic performance by the proposed H∞ approach, compared with the LO-based sensorless multi-loop control. Practical experiments on a digital processor confirmed the simulation results.

Modal-based mixed vibration control for uncertain piezoelectric flexible structures

  • Xu, Yalan;Qian, Yu;Chen, Jianjun;Song, Gangbing
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제55권1호
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    • pp.229-244
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    • 2015
  • H-infinity norm relates to the maximum in the frequency response function and H-infinity control method focuses on the case that the vibration is excited at the fundamental frequency, while 2-norm relates to the output energy of systems with the input of pulses or white noises and 2-norm control method weighs the overall vibration performance of systems. The trade-off between the performance in frequency-domain and that in time-domain may be achieved by integrating two indices in the mixed vibration control method. Based on the linear fractional state space representation in the modal space for a piezoelectric flexible structure with uncertain modal parameters and un-modeled residual high-frequency modes, a mixed dynamic output feedback control design method is proposed to suppress the structural vibration. Using the linear matrix inequality (LMI) technique, the initial populations are generated by the designing of robust control laws with different H-infinity performance indices before the robust 2-norm performance index of the closed-loop system is included in the fitness function of optimization. A flexible beam structure with a piezoelectric sensor and a piezoelectric actuator are used as the subject for numerical studies. Compared with the velocity feedback control method, the numerical simulation results show the effectiveness of the proposed method.

발전기 이산 민감도를 이용한 효율적인 우선순위법의 대규모 예방정비계획 문제에의 적용 연구 (An Effective Priority Method Using Generator's Discrete Sensitivity Value for Large-scale Preventive Maintenance Scheduling)

  • 박종배;정만호
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권3호
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    • pp.234-240
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    • 1999
  • This paper presents a new approach for large-scale generator maintenance scheduling optimizations. The generator preventive maintenance scheduling problems are typical discrete dynamic n-dimensional vector optimization ones with several inequality constraints. The considered objective function to be minimized a subset of{{{{ { R}^{n } }}}} space is the variance (i.g., second-order momentum) of operating reserve margin to levelize risk or reliability during a year. By its nature of the objective function, the optimal solution can only be obtained by enumerating all combinatorial states of each variable, a task which leads to computational explosion in real-world maintenance scheduling problems. This paper proposes a new priority search mechanism based on each generator's discrete sensitivity value which was analytically developed in this study. Unlike the conventional capacity-based priority search, it can prevent the local optimal trap to some extents since it changes dynamically the search tree in each iteration. The proposed method have been applied to two test systems (i.g., one is a sample system with 10 generators and the other is a real-world lage scale power system with 280 generators), and the results anre compared with those of the conventional capacith-based search method and combinatorial optimization method to show the efficiency and effectiveness of the algorithm.

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Sliding Mode Control for Current Distribution Control in Paralleled Positive Output Elementary Super Lift Luo Converters

  • Kumar, Kuppan Ramash;Jeevananthan, Seenithangam
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권5호
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    • pp.639-654
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    • 2011
  • This paper presents a Current Distribution Control design for Paralleled Positive Output Elementary Super Lift Luo Converters (PPOESLLCs) operated in Continuous Conduction Mode using a Sliding Mode Controller (SMC). Manipulating the higher current requirement of the load through the paralleling of POESLLCs, results in a current inequality. This is mainly due to dissimilarities in the power semiconductor switches and circuit components used in POESLLCs, which may lead to converter failures. In order to balance the proper load current sharing and the load voltage regulation of PPOESLLCs, a SMC is developed. The SMC is designed for the inherently variable-structured of POESLLCs by using the state-space average based model. The static and dynamic performance of the developed controller with PPOESLLCs is validated for its robustness to perform over a wide range of operating conditions through both a laboratory prototype and MatLab/Simulink models, which are compared with a Proportional-Integral (PI) controller. Theoretical analysis, simulation and experimental results are presented to demonstrate the feasibility of the developed SMC along with the complete design procedure.

A novel smart criterion of grey-prediction control for practical applications

  • Z.Y. Chen;Ruei-yuan Wang;Yahui Meng;Timothy Chen
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권1호
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    • pp.69-78
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    • 2023
  • The purpose of this paper is to develop a scalable grey predictive controller with unavoidable random delays. Grey prediction is proposed to solve problems caused by incorrect parameter selection and to eliminate the effects of dynamic coupling between degrees of freedom (DOFs) in nonlinear systems. To address the stability problem, this study develops an improved gray-predictive adaptive fuzzy controller, which can not only solve the implementation problem by determining the stability of the system, but also apply the Linear Matrix Inequality (LMI) law to calculate Fuzzy change parameters. Fuzzy logic controllers manipulate robotic systems to improve their control performance. The stability is proved using Lyapunov stability theorem. In this article, the authors compare different controllers and the proposed predictive controller can significantly reduce the vibration of offshore platforms while keeping the required control force within an ideal small range. This paper presents a robust fuzzy control design that uses a model-based approach to overcome the effects of modeling errors. To guarantee the asymptotic stability of large nonlinear systems with multiple lags, the stability criterion is derived from the direct Lyapunov method. Based on this criterion and a distributed control system, a set of model-based fuzzy controllers is synthesized to stabilize large-scale nonlinear systems with multiple delays.

동적통행배정모형의 실시간 교통상황 반영 (Rolling Horizon Implementation for Real-Time Operation of Dynamic Traffic Assignment Model)

  • SHIN, Seong Il;CHOI, Kee Choo;OH, Young Tae
    • 대한교통학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.135-150
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    • 2002
  • 기 제안된 수리적 동적통행배정모형은 전체 시뮬레이션 기간동안 시간종속적 교통수요와 교통망의 교통상황이 이미 안정되어 있고 장래에도 예측가능 하다는 가정을 전제로 개발되었다. 이러한 가정은 실제 시시각각으로 변화하는 교통수요와 교통상황의 예측 불가능함 고려할 때 비현실적이라고 할 수 있다. 한편, Rolling Horizon Implementation(RHI)은 기종점간의 수요행렬(trip matrix)과 교통상황(traffic condition)이 단기간의 예측시간동안 현재의 예측정보를 기반으로 신뢰성 있게 모니터링 될 수 있고, 그 시점에서 보다 미래로 연장된 시간으로는 불확실성(uncertainty)의 증가를 고려한다는 가정을 전제로 제안되었다. 따라서, RHI개념과 부합되는 수리적 동적통행배정모형은 시뮬레이션 출발시점에 수요와 교통상황에 대한 확정적 정보가 이미 획득되어 있고, 그 기간이후의 정보에 대해서는 시간이 흐름에 따른 정보의 유용성을 근거로 각 운전자 그룹이 인지 (Perceived)하는 가로망의 통행비용(travel cost)을 최소화되도록 차량을 배정하는 것으로, 실시간적으로 인지된 교통수요와 교통망에 대한 정보를 통행배정초기에 입력변수로 사용하여 실시간 교통정보모형으로서 운영가능 하다는 장점을 제공한다. 본 연구는 수리적 동적통행배정모형이 RHI개념과 부합되어 교통상황과 수요변화를 실시간적으로 반영하여 운영되도록 모형의 기능을 확장하는 데 있다. 이를 위해, 다계층 이용자(multiple user classes) 동적통행배정모형을 변동등식(variational equality)이론에 근거한 모형식을 기반으로, 실시간 통행배정에서 발생하는 종점에 도착하지 못한 차량(unfinished trips)과 이들의 재배정(rerouting strategy) 문제를 인식하고, 이 차량들을 링크상의 교통량 전파조건(flow propagation constraint)을 토대로 다음 통행배정 시간대의 실시간 수요로서 반영할 수 있는 방안을 제시한다.

아프리카의 신부대(bride wealth) 관습: 변화와 재구성의 맥락 (The Custom of Bride Wealth in Africa: The Context of Change and Reconstruction)

  • 설병수
    • 비교문화연구
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    • 제50권
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    • pp.131-172
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    • 2018
  • 오늘날 아프리카 사회에서는 신부대 관습이 지극히 왜곡된 형태로 나타나고 있다. 이러한 현상은 남성 지배적인 문화, 서구 종교 및 자본주의 경제 체제가 부정적으로 결합한 결과다. 이것은 신부대가 '전통'과 '근대성'의 충돌과 갈등 속에서 끊임없이 재구성되었음을 의미한다. 신부대 관행이 생계 방식, 조혼, 일부다처제, 친족(가족) 구조, 빈곤, 이주 노동 등과 서로 밀접하게 얽혀 있는 것도 사실이다. 자본주의 경제 체제하에서 신부대는 점점 상업화되고 있다. 이에 따라 신부대의 전통적 상징성은 약화하고 있는 반면, 여성이 물화되는 경향은 강해지고 있다. 신부대의 상업화는 여성 인권 침해, 양성 불평등, 가정 폭력 등을 부추기는 결과를 초래한다. 행위 주체들은 성별, 세대, 계층, 종족 등의 인구학적 사회경제적 배경에 따라 신부대를 다르게 인식한다. 자본주의의 영향으로 신부대가 상업화될수록, 이 제도를 부정적으로 인식하는 사람도 더욱 늘어나게 될 것이다. 신부대라는 관습의 빛깔은 이것을 실천하는 주체들이 사회경제적 변화에 어떤 식으로 반응하느냐에 따라 달라진다. 그들은 주어진 환경 속에서 신부대를 끊임없이 재해석하고 재구성할 것이다.

점탄성 감쇠기와 설치용 가새의 최적설계 (Optimal Design of Viscoelastic Dampers and Support Braces)

  • 박지훈;이상현;강경수;황재승;김진구
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.45-55
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    • 2001
  • 본 연구는 점탄성 감쇠기의 최적설계에 관한 연구로서 기존에 독립적으로 설계되던 점탄성 감쇠기와 설치용 가새 강성의 동시 최적설계 방법을 제시하였다. 이를 위해 직렬 연결된 점탄성 감쇠기와 가새를 상태방정식으로 모델링하였으며 최대응답계수를 이용해서 각층 최대 층간변위를 구속조건으로 하여 최적화 문제를 구성하였다. 구속조건에 대한 기울기 정보를 계산하는 과정에서 구조물의 동적거동에 관한 구속조건을 포함시켜서 문제를 재구성함으로써 변수를 줄일 수 있었다. 설계예제를 통해 현실적으로 충분한 가새 강성이 제공될 수 없는 경우에는 층간변위 구속조건을 만족시키기 위해서 가새 강성을 고려한 감쇠기 설계가 필요함을 확인할 수 있었다. 또한 가새 강성을 최적화 변수에 포함시킴으로써 불필요한 가새 강성을 줄일 수 있었으며 이를 보상하기 위한 감쇠기 물량의 상대적인 증가는 크지 않다는 것을 확인할 수 있었다.

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비구조화 불확실성을 갖는 양의 시변 이산 구간 시스템의 안정 조건 (Stability Conditions for Positive Time-Varying Discrete Interval System with Unstructured Uncertainty)

  • 한형석
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.577-583
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    • 2019
  • 음이 아닌 입력에 대하여 음이 아닌 초기상태에서 출발한 모든 상태변수 값들이 시간에 대하여 항상 음이 아닌 값을 유지하는 시스템은 양의 시스템으로 정의된다. 본 논문에서는 상태변수에 시변 지연시간과 비구조화된 불확실성이 함께 존재하는 양의 시변 선형 이산 구간 시스템의 안정조건을 새롭게 제안한다. 시변 지연시간은 변동가능한 최소와 최대 지연시간 범위 내에서 변하는 것으로 고려되며, 불확실성은 비선형성을 포함하여 그 최대 크기만을 알 수 있는 것으로 고려한다. 제안된 안정조건은 이전의 결과들이 시불변시스템에만 적용되었거나 불확실성에 대한 고려가 없었던 것을 개선한 것으로 매우 간단한 부등식의 형태로 표현된다. 안정조건은 리아프노프 안정이론을 이용하여 유도되며, 리아프노프 방정식의 상한 해 한계(upper solution bound)를 이용한 기존 결과에 비하여 많은 장점을 갖는다. 제안된 안정조건은 기존의 결과들을 포함하는 효과적인 것으로 수치예제를 통하여 이를 검증한다.