• 제목/요약/키워드: reduced-order observer

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영구자석형 동기전동기의 저속도 제어 특성 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement of Low Speed Control Characteristics in PMSM)

  • 전범수;유재성;김이훈;원충연;김규식;최세완
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.485-489
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    • 2003
  • This paper presents the method of speed measurement for permanent magnet synchronous motor(PMSM) with the full-order observer using reduced-order state equation. This Is able to improve the operating performance at low speed. Therefore, by the proposed technique, a low resolution encoder can be used. Because it make the system improve the performance of speed response. The proposed method is verified to simulation and experiments.

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선형홀센서를 이용한 전기식 구동장치의 속도 신호 구현 (A New Velocity Measurement Method using Linear Type Hall-effect Sensor for Electro-mechanical Fin Actuator)

  • 구정회;송치영
    • 전기학회논문지
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    • 제59권1호
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    • pp.70-75
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    • 2010
  • The objective of this paper is to propose a new velocity measurement method for an electro-mechanical fin actuator. The model of the electro-mechanical fin actuator includes uncertainties such as unknown disturbances and parameter variations in flight condition. So, an electro-mechanical fin actuator system needs robust control algorithm which requires not only position information but also velocity information. Usually, analog tachometers have been used for velocity feedback in an electro-mechanical fin actuator. However, using these types of sensors have problems such as the cost, space, and malfunction. These problems lead to propose a new velocity measurement method using linear type Hall-effect sensor. In order to verify the proposed method, several experiments are performed using Model Following Sliding Mode Controller(MFSMC). It is shown that the MFSMC with a new velocity measurement method using linear type Hall-effect sensor can satisfy the requirements without using of velocity sensor.

시간지연제어기를 안정하게 구현하기 위한 대향 필터링 보상기의 설계 (An anti-filtering compensator design for a stable implementation of time delay controller)

  • 문의준;이상열;이영철;이정훈
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.1034-1039
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    • 1992
  • Time Delay Controller(TDC) is a model following controller which uses input and output values and state variables to estimate additional quantity of dynamics due to external disturbances and/or model parameters variation at some past instant. TDC is very robust against parametric uncertainty whil it is not robust against unmodeled dynamics even showing instability. To solve this problem a stability anlysis is performed and a compensation technique using reduced order observer, Anti-Filtering Compensator(AFC), is proposed for a case in which the high order kinown dynamics is deliberately ignored. If the ignored dynamics causes instability of the TDC control system, AFC is shown to be indispensible fot a stable implementation of TDC.

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Friction Coefficient, Torque Estimation, Smooth Shift Control Law for an Automatic Power Transmission

  • Jeong, Heon-Sul;Lee, Kyo-Ill
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권5호
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    • pp.508-517
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    • 2000
  • For shift quality improvement, torque sensors are currently too expensive to be used on production vehicles. To achieve smooth acceleration shift, the reference trajectory of the clutch slip speed for accomplishing the shift process within a designated shift completion time and its relationship with the clutch actuating torque were suggested by Jeong and Lee (1999). In order to facilitate the proposed algorithm, nonlinear estimators for necessary information such as the axle shaft torque, clutch friction and turbine torque were designed using only speed sensors. Accounting for the modeling error, a control law for this indirect smooth shift was proposed based on the above mentioned suggestions. Simulation results of the proposed estimators and shift controller were presented and further considerations for practical applications are discussed.

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자화 인덕턴스 보상구조를 가지는 속도센서없는 벡터 제어시스템 (Speed Sensorless Vector Control System with the Magnetizing Inductance Compensation structure)

  • 권영길;최정수;김상욱;김영석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.2136-2138
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    • 1998
  • In this study, the speed sensorless vector control system with the magnetizing inductance compensation structure is presented. The estimations of the rotor speed and the magnetizing inductance using the terminal voltages and currents are performed with the reduced order Gopinath flux observer. The rotor speed is estimated by the torque producing current which is derived from the estimated value of the rotor flux and the measured stator currents. In order to compensate the variation of the magnetizing inductance under the saturated conditions, we also established the compensation scheme which is made with the instantaneous reactive power. The validity of the proposed method is verified by simulation results.

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외란 관측기를 이용한 영구자석 동기전동기의 비선형 속도 제어 (A Nonlinear Speed Control for a Permanent Magnet Synchronous Motor Using a Simple Disturbance Estimation Technique)

  • 이나영;김경화;윤명중
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.149-157
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    • 2001
  • 본 논문에서는 간단한 외란 관측 기법을 이용한 영구자석형 동기 전동기(Permanent Magnet Syncoronous Motor:PMSM)의 비선형 속도 제어 기법이 제안된다. 피드백 선형화(feedback linearization) 기법을 이용함으로써 비선형 요서가 효과적으로 제거되고 출력 오차 동특성을 선형 제어 기법에 기반하여 설정할 수 있다. 그러나 이 방식은 제어기의 파라미터들이 실제 모터의 파라미터들과 일치하지 않으면 만족스러운 성능을 기대할 수 없다. 본 논문에서는 파라미터들이 실제 모터의 파라미터들과 일치하지 않으면 만족스러운 성능을 기대할 수 없다. 본 논문에서는 파라미터 변동에 의한 비선형 외란을 제거하기 위해 외란 관측 기법을 이용한다. 제안한 방식에는 두개의 축소 차수 관측기만 이용되므로 관측기 설계가 상당히 간단하고 파라미터 추정을 위한 제어기의 계산량에 많은 부담을 주지 않는다. 제안한 관측기를 이용한 비선형 속도 제어 알고리즘이 파라미터 변동에 대해 상인한 제어특성을 가짐을 시뮬레이션과 실험 결과로 입증하였다.

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비소세포성 폐암 환자의 방사선 치료 시 제한 호흡 주기의 유용성 평가 (Evaluation of the Usefulness of Restricted Respiratory Period at the Time of Radiotherapy for Non-Small Cell Lung Cancer Patient)

  • 박소연;안종호;서정민;김영일;김진만;최병기;표홍렬;송기원
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.123-135
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    • 2012
  • 목 적: 비소세포성 폐암 환자의 호흡 조절 방사선 치료 시 호흡에 의한 종양의 움직임을 최소화하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 자유호흡 주기와 제한호흡 주기를 각각 적용한 치료 계획을 비교, 분석하여 제한 호흡 주기의 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법: 2011년 4월부터 12월까지 비소세포성 폐암 환자 9명(tumor n=10)을 대상으로 환자에게 평소의 호흡주기를 바탕으로 측정한 '자유호흡 주기'와 의도적으로 줄인 '제한호흡 주기'를 '신호모니터-호흡(guided-breathing)'법을 사용하여 각각 훈련을 실시한 후 RPM과 4차원 전산화 단층촬영 모의치료기를 이용해 치료계획용 4D CT를 실시하여 총 10개의 호흡 위상(respiration phase)별 CT 영상을 획득하였다. 각 호흡 주기의 CT 영상에 관측자 두 명이 각각 설정한 육안적 종양체적(Gross Tumor Volume, GTV)과 내부표적체적(Internal Target Volume, ITV)부피를 측정, 비교하였고 들숨(end-inspiration, EI)인 0%와 날숨(end-exhalation, EE)인 50% 위상에서의 center of mass (COM)를 측정하여 종양 움직임의 진폭을 측정했다. 또한 관측자 두명이 각각 두 호흡 주기를 적용한 치료계획을 수립하였고 정상 폐 평균선량(mean dose to normal lung, MDTNL)과 정상 폐 용적의 정상조직합병증확률(normal tissue complication probability, NTCP)을 비교, 분석하였으며 측정된 자료의 정량적 평가를 위해 통계 분석을 실시했다. 결 과: 관측자 두 명의 '제한호흡 주기'를 적용한 치료 계획을 분석한 결과 '자유호흡 주기'에 비해 종양의 3D 방향 움직임이 관측자 1의 경우 38.75%, 관측자 2의 경우 41.10%의 감소율을 보였고 GTV와 ITV의 부피를 측정, 비교한 결과 GTV의 부피는 관측자 1의 경우 $14.96{\pm}9.44%$, 관측자 2의 경우 $19.86{\pm}10.62%$, ITV의 부피는 관측자 1의 경우 $8.91{\pm}5.91%$, 관측자 2의 경우 $15.52{\pm}9.01%$의 감소율을 보였으며 MDTNL과 NTCP를 분석, 비교한 결과 MDTNL은 관측자 1의 경우 $3.98{\pm}5.62%$, 관측자 2의 경우 $7.62{\pm}10.29%$의 감소율을, NTCP의 경우 관측자 1의 결과 $21.70{\pm}28.27%$, 관측자 2의 결과 $37.83{\pm}49.93%$의 감소율을 나타냈다. 또한 두 관측자의 결과 값의 상관관계를 분석한 결과 '자유호흡 주기'에서는 관측자간의 유의한 차이를 보이는 데 비해 '제한호흡 주기'에서는 관측자간의 차이가 없는 감소율을 보였다. 결 론: '자유호흡 주기'에 비해 '제한호흡 주기'를 적용한 치료 계획에서 평가인자들의 상대적인 감소를 나타내어 비소세포성 폐암 환자의 호흡 조절 방사선 치료 시 '제한호흡 주기'의 유용성 및 타당성을 확인할 수 있었다.

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유전 퍼지 알고리즘 기반의 추종 제어를 위한 비선형 제어기 설계 (Design of Nonlinear Controller for Tracking Control based on Genetic Fuzzy algorithm)

  • 공정식;안상민;이보희;김진걸;허욱열
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2684-2686
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    • 2005
  • This paper presents design of nonlinear controller based on genetic-fuzzy algorithm. Motor system that is included at a humanoid robot has many nonlinear parameters such as saturation, backlash and so on. So, it is hard to control a humanoid robot because of these nonlinearities. Also, tracking following ability is also reduced by these nonlinearities. In this paper, fuzzy PID controller is proposed for reducing efficiency by saturation. At that time, genetic algorithm is supplied at making fuzzy rule in order to make optimal fuzzy PID controller. Also, disturbance observer is used to reduce the efficiency of backlash. All these processes are verified by simulation and experiment in the real humanoid robot.

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단일 인버터를 이용한 표면 부착형 영구자석 동기 전동기 병렬 구동 시스템의 센서리스 구동 방법 (Sensorless Drive for Mono Inverter Dual Parallel Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Motor Drive System)

  • 이용재;하정익
    • 전력전자학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.38-44
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    • 2015
  • This paper presents the sensorless drive method for mono inverter dual parallel (MIDP) surface mounted permanent magnet synchronous motor (SPMSM) drive system. MIDP motor drive system is a technique that can reduce the cost of the multi motor driving system. To maximize this merit of the MIDP motor drive system, the sensorless technique is essential to eliminate the position sensors. This paper adopts an appropriate sensorless method for MIDP SPMSM drive system, which uses the reduced order observer and phase locked loop (PLL) to reduce the calculation burden. The I-F control method is implemented for start-up and low speed operation. The validity and performance of the proposed algorithm are shown via experiments with 600-W SPMSMs.

유연 구조물에서 반력 평가를 위해 요구되는 모드의 수 (On the Number of Modes Required to Observe Forces in Flexible Structures)

  • 김주형;김상섭
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.562-567
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    • 2001
  • The number of required modes to provide accurate force information in a truncated model of a flexible structure is investigated. In the case of modal truncation of a distributed parameter system, the difference in convergence rates between displacements and forces is discussed. The residual flexibility, a term from past literature, is used to recapture some of the lost force information in a truncated model. This paper presents numerical and experimental results of a study where the residual flexibility is used in conjunction with a Kalman filter so that accurate force information may be obtained from a small set of displacement measurements with a reduced-order model. The motivation for this paper is to be able to obtain accurate information about unmeasurable dynamic reaction forces in a rotating machine for diagnostic and control purposes.

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