• 제목/요약/키워드: 궤환 선형화

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T-S 퍼지모델을 이용한 이산 시간 비선형계통의 상태 궤환 선형화 (State Feedback Linearization of Discrete-Time Nonlinear Systems via T-S Fuzzy Model)

  • 김태규;왕법광;박승규;윤태성;안호균;곽군평
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.865-871
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    • 2009
  • 본 논문은 이산 시간 비선형 시스템을 이산 시간 T-S 퍼지 모델에 의해 표현되는 새로운 궤환 선형화에 대해서 논한다. T-S fuzzy 모델의 국부적인 선형 모델들은 각각 가제어 표준형으로 변환되어지고, 그것들의 T-S 퍼지 결합은 궤환 선형화 가능한 T-S fuzzy 모델이 된다. 이 모델을 토대로 비선형 상태 궤환 선형 입력이 결정된다. 비선형 상태 변환은 가제어 표준형에 대한 선형 상태 변환으로부터 추론된다. 본 논문에서 제안하는 방법은 충분한 수학적 배경이 요구되는 고전적인 궤환 선형화 기법과 비교하여 수학적으로 보다 직관적이고 이해하기 쉽다. 본 논문의 궤환 선형화 조건은 고전적인 궤환 선형화와 비교하여 더 완화되었다. 이것은 고전적인 선형화방식 보다 더 큰 범주의 비선형 시스템이 선형화가 가능해진다는 것을 의미 한다.

궤환선형화 기법을 이용한 3상 4선식 동적전압보상기의 제어 (Control of Three-Phase Four-Wire Dynamic Voltage Restorers Using Feedback Linearization)

  • 정선영;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.499-500
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    • 2013
  • 본 논문은 계통전압의 순간전압 강하시 궤환선형화 기법을 이용한 3상 4선식 동적전압보상기의 제어 알고리즘을 제안한다. 궤환선형화 기법은 시스템의 비선형성을 제거하여 우수한 동특성을 얻을 수 있다. 제안된 제어기법은 시뮬레이션을 통하여 그 타당성이 입증된다.

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LCL 입력 필터를 갖는 PWM 컨버터의 궤환 선형화 제어 (Feedback Linearization Control of PWM Converters with LCL Input Filters)

  • 김동억;장석호;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.277-279
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    • 2007
  • 본 논문에서는 댐핑저항을 사용하지 않고 LCL필터를 사용한 AC/DC PWM 컨버터를 제어하기 위해 다중 구조의 궤환 선형화 제어 알고리즘을 제안한다. 일반 궤환선형화와는 달리 다중구조를 지니므로 컨버터 입력전류의 제한이 가능하다는 장점을 지닌다. 전원전압과 전원전류를 추정하기 위해 추정기가 사용되며 시뮬레이션을 통해 제안된 제어기의 성능이 검증된다.

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전기유압 속도제어 시스템의 궤환 선형화 및 이에 대한 디지틀 상태 궤환 제어의 구현 (Feedback Linearization of an Electro-Hydraulic Velocity Control System and the Implementation of the Digital State Feedback Controller)

  • 김영준;장효환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1036-1055
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    • 1992
  • 본 연구에서는 일단앞섬 상태추정기(one-step ahead state estimator)를 사용 하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 비선형 시스템을 궤환 선형화하여 등가 선형모 델을 구한 후, 이 등가 선형 모델에 일단앞섬 상태추정기를 구성하여 디지틀 제어를 실현하는 방법으로서, 계측할 수 없는 상태를 추정할 수 있을 뿐 아니라, 선형시스템 에 대한 상태 추정기이므로 다음 단계의 상태를 비교적 정확하게 추정할 수 있어서 궤 환 선형화시 요구되는 연속적인 상태 궤환에 근사시킬 수 있고, 직접 궤환 선형화된 등가 선형 모델의 상태를 추정할 수 있으므로, 변환시의 연산량도 줄일 수 있다. 이 로서 Grizzle이나 Lee의 방법보다 간단하게 궤환 선형화에 의한 디지틀 상태 제어기를 구현할 수 있었다.

지능알고리즘을 이용한 비선형 궤환제어에 관한 연구 (Nonlinear feedback control by using intelligent algorithm)

  • 고창민;박승규;윤태성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1732-1733
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    • 2007
  • 본 연구는 지능알고리즘을 이용하여 비선형궤환을 구현하여 비선형시스템을 선형제어이론으로 제어할 수 있는 가능성을 제시한다. 기존의 비선형 궤환 선형화 이론은 비선형계통에 대한 정확한 모델링을 바탕으로 선형화기법을 적용하여 선형제어이론의 적용을 가능케 하는 것이었으나 본연구는 가상의 선형시스템과 SVM을 사용하여 동특성을 알려지지 않은 계통에 대해서도 적용시킬 수 있는 비선형 궤환선형화 기법의 가능성을 제공한다.

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LCL 입력 필터를 갖는 PWM 컨버터의 궤환 선형화 제어 (Feedback Linearization Control of PWM Converters with LCL Input Filters)

  • 김동억;이동춘;김흥근
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.55-62
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    • 2008
  • 본 논문에서는 댐핑저항을 사용하지 않고 LCL필터를 사용한 AC/DC PWM 컨버터를 제어하기 위해 다중 루프구조를 갖는 궤환선형화 제어기법을 제안한다. 궤환선형화 기법은 시스템의 비선형성을 제거하여 선형적으로 제어기를 설계할 수 있는 방법으로 우수한 동특성을 얻을 수 있다. 궤환선형화와 더불어 다중루프를 적용하여 컨버터입력전류를 제한함으로써 컨버터의 과전류를 방지할 수 있다. 사용되는 센서의 개수를 줄이기 위해 전원전압과 전원전류가 추정된다. 제시된 제어 알고리즘은 시뮬레이션 및 실험을 통해 그 타당성이 검증된다.

회전형 도립진자를 이용한 PID 제어기와 상태궤환 제어기의 선형제어 실험 (The Experiment on PID Controller and State Feedback Controller using Rotational Inverted Pendulum)

  • 장현석;이권순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.35-36
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    • 2011
  • 본 논문은 불안정한 비선형시스템의 대표적인 플랜트인 도립진자를 이용하여, 비선형시스템의 선형화된 모델링에서 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어역할을 연구한다. 우선 선형화시스템에서의 제어기를 구성한 후 회전형 도립진자를 모델링한다. 회전형 도립진자의 모델링은 실린더의 관성모멘트와 진자의 회전중심에 대한 모멘트의 관계를 토크를 기준으로 비선형 동적방정식 형태로 정리한다. 정리된 방정식을 선형화하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어특징과 성능을 비교 및 연구한다. 테스트용 회전형 도립진자를 이용하여 위에서 구성된 제어기로 제어가능한지 실험한다. 테스트용 회전형도립진자는 RealSYS사의 리얼시스 DSP Inverted Pendulum 2005년 생산품으로 실험한다.

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다중 입력 T-S 퍼지 궤환 선형화 기법을 이용한 이동로봇의 궤도 추적 제어 (Trajectory Tracking Control of Mobile Robot using Multi-input T-S Fuzzy Feedback Linearization)

  • 황근우;김현우;박승규;곽군평;안호균;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.1447-1456
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다중 입력을 가지는 비선형 시스템의 제어기 설계를 위한 다중 입력 T-S 퍼지 궤환 선형화 기법이 제안되었으며 그 기법을 바퀴형 이동로봇의 궤도 추적 제어를 위한 제어기를 설계하는 데에 사용하였다. 이를 위하여, 먼저 바퀴형 이동로봇의 에러 동특성 방정식을 T-S 퍼지 모델로 나타내었고, 이 퍼지 모델을 비선형 퍼지 좌표 변환과 비선형 상태 궤환 입력에 의해 하나의 선형 제어 시스템으로 변환시켰다. 시뮬레이션 결과는 본 논문에서 제안된 다중 입력 궤환 선형화 기법에 의해 설계된 궤도 추적 제어기가 T-S 퍼지 시스템을 제어하기 위해 널리 사용되어지는 기존의 PDC 기법에 의해 설계된 궤도 추적 제어기보다 더 나은 성능을 제공함을 보여주었다.

리더가 없는 방식의 다수 무인기 편대비행 제어와 안정성 해석 (Leaderless Formation Control Strategy and Stability Analysis for Multiple UAVs)

  • 서중보;안채익;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.988-995
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    • 2008
  • 본 논문에서는 궤환선형화를 이용한 일치기법을 사용하여 다수 무인기의 편대비행 제어기를 설계하였다. 제안한 기법은 한 대의 리더기를 중심으로 하는 집중형 방식이 아닌 분산형 방식으로, 각 개체의 제어입력은 인접한 개체만의 정보만을 이용하여 설계된다. 라플라시안 행렬을 이용하여 개체 간의 정보 교류를 정의한 후, 궤환선형화 과정을 거친 비행체에 적용하였다. 또한, 본 논문에서 제안한 제어기의 안정성 해석을 수행하였다. 또한 제안한 제어기의 성능을 검증하기 위해서 회전익 무인기 비행체 모델에 대한 수치 시뮬레이션을 수행하였다.

근사 비선형 궤환 선형화를 이용한 도립 진자 계통의 제어 (The Control of Inverted Pendulum System Using Approximated Nonlinear Feedback Linearization)

  • 이종용;이상효
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.372-384
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    • 1993
  • 로보트 제어와 로케트의 자세 제어에 관련하여 도립 진자 시스템은 제어 이론과 응용면에서 흥미 있는 문제이다. 일반적으로 도립 진자 시스템을 제어하기 위하여 소신호 모델에 의한 근사화 모델이 사용되었다. 본 논문에서는 미분 다양체 이론을 기초로 한 비선형 제어 이론을 도입 진자 시스템에 적용하고자 한다. 먼저 비선형 모델을 비선형 상태 궤환을 이용하여 근사 선형화 모델로 변환시키고, 선형화 모델에 극점 배치를 통하여 선형 제어기를 설계하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법을 Tayler 급수의 3차 선형화모델과 비교하였다.

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