• Title, Summary, Keyword: 외란 관측기

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Novel Fuzzy Disturbance Observer based on Backstepping Method For Nonlinear Systems (비선형 시스템에서의 백스테핑 기법을 이용한 새로운 퍼지 외란 관측기 설계)

  • Baek, Jae-Ho;Lee, Hee-Jin;Park, Mig-Non
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.47 no.2
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    • pp.16-24
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    • 2010
  • This paper is proposed a novel fuzzy disturbance observer based on backstepping method for nonlinear systems with unknown disturbance. Using fuzzy logic systems, a fuzzy disturbance observer with the disturbance observation input is introduced for unknown disturbance. To guarantee that the proposed disturbance observer estimates the unknown disturbance, the disturbance observation error dynamic system is employed. Under the framework of the backstepping design, the fuzzy disturbance observer is constructed recursively and an adaptive laws and the disturbance observation input are derived. Numerical examples are given to demonstrate the validity of our proposed disturbance observer for nonlinear systems.

Robust Adaptive Fuzzy Observer Based Control for Unknown Nonlinear Systems (적응 퍼지 관측기를 이용한 비선형 시스템의 강인한 제어기 설계)

  • Ryu Tae-Yeong;Hyeon Chang-Ho;Kim Eun-Tae;Park Min-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • pp.420-424
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    • 2006
  • 본 논문에서는 외란을 갖는 불확실한 비선형 시스템을 제어하기 위하여 $H^{\infty}$ 제어를 이용한 강인 간접 적응 퍼지 관측기를 설계하여 상태변수를 관측하고 외란관측기를 설계하여 시스템의 외란을 제거하는 강인한 제어기를 구성한다. 제안된 외란관측기는 시스템과 외란의 대역폭보다 큰 궤환 이득을 가짐으로써 기존의 역플랜트 모델 또는 퍼지 기반의 외란관측기 보다 간단한 구조를 가지고 외란과 시스템 모델링 오차의 합을 관측해 낼 수 있다. 본 논문에서는 도립진자 시스템의 모의실험을 통하여 관측기, 외란관측기와 제어기의 성능을 평가한다.

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Design of Disturbance Observer Using a Second-Order Plus Dead Time Modeling Technique (시간 지연을 갖는 2차 시스템 근사를 이용한 외란 관측기 설계)

  • Jeong, Goo-Jong;Son, Young-Ik;Jeong, Yu-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1501-1502
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    • 2008
  • 제어대상 시스템에 시간지연과 외란이 동시에 존재하는 경우, 스미스 예측기와 외란 관측기를 함께 사용하면 시간지연과 외란으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있다. 하지만 시간지연이 유동적인 경우에는 설계된 스미스 예측기와 외란 관측기의 역할을 기대하기 어렵다. 본 논문은 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법에 기반한 PID 제어기를 이용하여 시간 지연의 유동성에 대해 스미스 예측기와 외란 관측기의 강인성을 향상시키는 방법을 제안한다.

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슬라이딩 모드 제어기와 관측기를 이용한 제어기 설계 기술 동향

  • Kim, In-Hyeok;Son, Yeong-Ik
    • ICROS
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    • v.22 no.2
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    • pp.34-41
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    • 2016
  • 슬라이딩 모드 기법을 실제 적용하는데 있어서 고려해야 할 중요한 문제 중 하나는 스위칭 동작에 의한 채터링 현상이다. 본 논문은 슬라이딩 모드 제어기 및 관측기의 게인을 줄임으로써 채터링을 완화하기 위한 방법으로 슬라이딩 모드 외란 관측기와 적분 제어를 포함하는 슬라이딩 모드 제어 기법에 대해 소개한다. 슬라이딩 모드 외란 관측기는 시스템 불확실성에 의해 발생하는 등가 외란의 상대적으로 느리게 변하는 부분을 추정하도록 설계한다. 슬라이딩 모드 관측기로 추정된 불확실성을 슬라이딩 모드 제어 입력에 결합함으로써 제안하는 관측기 기반 제어기는 상대적으로 낮은 게인을 사용하여 제어 목표를 달성할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 제어기의 성능을 기존 방법과 비교하기 위해 DC 모터 전류 제어 모의실험을 수행한다. 모의실험 결과를 통해 제안하는 슬라이딩 모드 외란 관측기 기반 제어기는 낮은 게인으로 강인한 성능을 달성하고 전류 맥동을 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.

A Study on tractive effort control for Railway Vehicle (철도차량의 최대견인력 제어를 위한 연구)

  • Chung, Choon-Byeong;Kim, Dae-Gun;Hahm, Nyun-Gun;Lee, Sang-Chip;Jeon, Kee-Young;Lee, Hun-Gu;Han, Kjyung-Hee
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • pp.265-269
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    • 2005
  • 본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 최소 차원 부하 토크 외란 관측기를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip제어를 제안한다. 최소차원 부하 토크 외란 관측기는 회전자의 위치 정보와 토크 전류의 정보를 이용하여 부하 외란토크를 추정하고, 부하 외란 토크에 철도차량 상수를 이용하여 점착력 계수를 추정한다. 또한 부하토크외란 관측기는 구조가 간단하며, 시스템의 외란 및 각종 제어이득, 시스템의 상수 변화에 대해서도 견실한 견인력 제어 특성을 가지고 있다. 이와 같은 시스템의 모델링과 전동기 토크에 대한 회전자의 위치 정보를 이용하여 최소차원 부하 토크 외란 관측기의 상태변수인 점착력 계수를 추정하고, 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI토크 Anti-Slip제어하여, 최대 견인력 제어가 되도록 하였다.

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Precision Speed Control of PMSM Using Disturbance Observer and Parameter Compensator (외란관측기와 파라미터 보상기를 이용한 PMSM의 정밀속도제어)

  • 고종선;이택호;김칠환;이상설
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.6 no.1
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    • pp.98-106
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    • 2001
  • This paper presents external load disturbance compensation that used to deadbeat load torque observer and regulation of the compensation gain by parameter estimator. As a result, the response of PMSM follows that of the nominal plant. The load torque compensation method is compose of a dead beat observer that is well-known method. However it has disadvantage such as a noise amplification effect. To reduce of the effect, the post-filter, which is implemented by MA process, is proposed. The parameter compensator with RLSM(recursive least square method) parameter estimator is suggested to increase the performance of the load torque observer and main controller. Although RLSM estimator is one of the most effective methods for online parameter identification, it is difficult to obtain unbiased result in this application. It is caused by disturbed dynamic model with external torque. The proposed RLSM estimator is combined with a high performance torque observer to resolve the problems. As a result, the proposed control system becomes a robust and precise system against the load torque and the parameter variation. A stability and usefulness, through the verified computer simulation and experiment, are shown in this paper.

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A Study On Moment Estimator Using Disturbance Feedforward Compensator And Effective Disturbance Observer (외란 전향 보상기를 이용한 관성 추정기 및 효율적인 외란 관측기에 대한 연구)

  • Cho, Yong-Gyu;Kim, Min-Young;Kim, Joohn-Sheok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.976-977
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    • 2006
  • 선형전동기와 같은 선형운동을 하는 기기에서 원형운동을 하는 경우 속도가 0 이되는 부분에서 비선형적인 마찰력이 작용하며 이로 인한 운동괘적의 외곡 현상이 발생한다. 본 연구에서는 이러한 마찰력을 비롯한 모든 외란을 하나의 비선형적인 외란으로 간주하여 실용적으로 사용할 수 있는 간단한 형태의 외란 관측기를 제시한다. 또한 모든 외란 관측기에서 피할수 없는 문제의 하나인 전동기 관성(모멘트)의 변동 문제를 해결하기 위하여 제한적이지만 매우 효과적으로 관성을 추정해낼 수 있는 새로운 방법을 제안한다.

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Torque Sensor Based Flexible Joint Robot Arm Controller Design (토크센서 기반 유연관절 로봇 팔 제어기 설계)

  • Lee, Ho-Sun;Oh, Yong-Hwan;Song, Jae-Bok;You, Bum-Jae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1831_1832
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    • 2009
  • 본 논문에서는 유연관절 로봇 팔 제어를 위한 토크센서 기반의 외란에 강인한 제어기 설계를 다루고 있다. 로봇은 관절의 토크센서를 통해 관절에서 발생하는 토크의 측정이 가능하며 외란에 강인한 제어기 설계를 위해 외란 관측기가 적용 되었다. 외란관측기는 시스템에 작용하고 있는 외란을 상쇄하는 역할을 한다. 본 논문에서 설계된 제어기의 성능은 컴퓨터 모의실험을 통하여 확인하도록 한다.

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A Design of Disturbance Observer to Improve of Disturbance Response for Time Delay Systems (시간지연시스템의 외란응답 특성 개선을 위한 외란 관측기 설계에 관한 연구)

  • Lee, Soon-Young
    • Journal of IKEEE
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    • v.21 no.4
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    • pp.424-427
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    • 2017
  • Smith predictor can't be applied to the time delay systems that have poles near the origin or a pure integrator or a modeling error, because of occurring the steady state error for the step disturbance. In this paper, a new Smith predictor controller for these systems is designed to eliminate the effects of the disturbance. A disturbance observer to estimate a disturbance is proposed and a new controller is designed using the estimated disturbance. As a result, the new controller can eliminate the effects of the disturbance and modeling error. The simulation results for the steam superheater and the steam pressure systems verify the efficiency of the proposed controller.

Fuzzy Disturbance Observer based Multiple Sliding Surface Control of Nonlinear Systems with Mismatched Disturbance (부정합조건 외란을 갖는 비선형 시스템의 퍼지 외란 관측기 기반 다중 슬라이딩 평면 제어)

  • Lee, Sang-Yun;Seo, Hyungkeun;Hyun, Chang-Ho;Park, Mignon
    • Journal of Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.24 no.4
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    • pp.385-391
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    • 2014
  • This paper proposes fuzzy disturbance observer based multiple sliding surface control scheme for nonlinear systems with mismatched disturbance. In order to stabilize nonlinear systems with mismatched disturbance, a controller based on multiple sliding surface control scheme is designed. In addition, a fuzzy disturbance observer is used to estimate the disturbance. Using the fuzzy disturbance observer, "explosion of terms" problem and chattering problem were solved. The stability of the proposed control scheme is analyzed by Lyapunov stability theory. For the verification, we apply the proposed method to numerical examples and compare its result with that of the applied nonlinear disturbance observer based sliding mode control.