• Title/Summary/Keyword: 상태궤환 제어기

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

  • Hwang, Keun-Woo;Kim, Hyeon-Woo;Park, Seung-Kyu;Kwak, Gun-Pyong;Ahn, Ho-Kyun;Yoon, Tae-Sung
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.15 no.7
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    • pp.1447-1456
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    • 2011
  • In this paper, we propose a T-S fuzzy feedback linearization method for controlling a non-linear system with multi-input, and the method is applied for trajectory tracking control of wheeled mobile robot. First, an error dynamic equation of wheeled mobile robot is represented by a T-S fuzzy model, and then the T-S fuzzy model is transformed to a linear control system through the nonlinear fuzzy coordinate change and the nonlinear state feedback input. Simulation results showed that the trajectory tracking controller by using the proposed multi-input feedback linearization method gives better performance than the trajectory tracking controller by using the PDC(Parallel Distributed Compensation) method for controlling the T-S Fuzzy system.

A Study on Yaw Control of Multi-Fan Hovering with SRFIMF (SRFIMF를 이용한 멀티팬 부상기의 YAW제어에 관한 연구)

  • 박선국;최부귀
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.17 no.4
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    • pp.361-370
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    • 1992
  • A controller of the hovering VTOL aircraft with four fan is constructed by SRFIMF(State Rate Feedback Implicit Model-Following)theory, in which feedback state are angle acceleration, angle velocity and angle position of the aircraft during hover With yaw control of the system, characteristics of the hovering aircraft can be analyzed by changing states feedback gain and sponse provides robust stable hovering system.

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Backstepping Approach to Vibration Suppression for An Industrial Robot Manipulator (역진 제어 기법을 사용한 산업용 로봇의 진동 억제 제어기의 설계)

  • Bang, Jae-Sung;Shim, Hyung-Bo;Park, Sang-Kyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1803-1804
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    • 2008
  • 이 논문에서는 임의의 크기를 가진 외란과 모델 불확실이 포함된 2관성계 시스템의 강인 제어기를 설계하고자 한다. 제안된 제어기는 역진 제어 기법을 사용하여, 2-관성계 시스템의 제어하고자 하는 상태 변수의 궤적과 공칭 궤적 사이의 오차를, 정상 상태에서뿐만 아니라 과도 상태에서도 임의의 크기로 줄일 수 있도록 설계될 것이다. 또한 비선형 제어 기법의 일종인 역진 제어 기법을 사용하였지만, 제시된 제어기의 구조는 시불변 선형 상태 궤환(state-feedback) 및 앞먹임(feedforward)의 구조를 가지게 되어 산업용 로봇에 적용될 수 있다는 장점을 가지고 있다. 실제로 이 논문에서는 제어기의 안정성에 대한 증명뿐만 아니라, 실제 로봇에 적용한 결과가 포함될 것이다.

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L-gained State Feedback Control for Continuous Fuzzy Systems with Time-Delay (시간 지연 연속 시간 퍼지 시스템에 대한 L-이득값 상태 궤환 제어)

  • Lee, Dong-Hwan;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.18 no.6
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    • pp.762-767
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    • 2008
  • This paper introduces a $L_{\infty}$-gain state feedback fuzzy controller design for the time delay nonlinear system represented by Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy model. First, the T-S fuzzy model is employed to represent the time delay nonlinear system. Next based on the fuzzy model, a fuzzy state feedback controller is developed to achieve $L_{\infty}$-gain performance. Finally, sufficient conditions are derived for $L_{\infty}$-gain performance. The sufficient conditions are formulated in the format of linear matrix inequalities (LMIs). The effectiveness of the proposed controller design methonology is finally demonstrated through numerical simulations.

Intelligent Digital Redesign of Observer-Based Output-Feedback Fuzzy Controller Using Delta Operator (델타 연산자를 이용한 관측기 기반 출력 궤환 퍼지 제어기의 디지털 재설계)

  • Moon, Ji Hyun;Lee, Ho Jae;Kim, Do Wan
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.22 no.6
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    • pp.700-705
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    • 2012
  • This paper addresses an intelligent digital redesign (IDR) technique for observer-based output-feedback control systems, in order to efficiently convert a pre-designed Takagi-Sugeno fuzzy model-based analog controller into a sampled-data one in the sense of state matching. A delta operator is used to get an asymptotic relation between the analog and the sampled-data control systems. The IDR problem is viewed as a minimization problem of the norm distances between linear operator to be matched. The condition is represented as linear matrix inequalities, and the separation principle on the IDR is shown.

Observer-Based Output Feedback Stochastic Stabilization for T-S Fuzzy Systems with Input Delay (입력지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 관측기기반 출력궤환 확률적 안정화)

  • Lee, Sang In;Park, Jin Bae;Joo, Young Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.14 no.3
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    • pp.298-303
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    • 2004
  • This paper deals with a stochastic stabilization of observer-based output-feedback control Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy system with Markovian input delay. The finite Markovian process is adopted to model the input delay of the overall control system. It is assumed that the zero and hold devices are used for control input. The continuous-time T-S fuzzy system with the Markovian input delay is discretized for easy handling delay, accordingly, the discretized T-S fuzzy system is represented by a discrete-time T-S fuzzy system with jumping parameters. The stochastic stabilizability of the jump T-S fuzzy system is derived and formulated in terms of linear matrix inequalities (LMIs). The usefulness of the proposed algorithm is also certificated by simulation of 2 degree of freedom helicopter model.

SOGI-PLL-Based Frequency-Adaptive Current Controller for an LCL-Filtered Grid-Connected Inverter under Distorted Grid Environment (SOGI-PLL 기반 계통연계 LCL 인버터의 주파수 적응형 전류 제어기)

  • Kim, Yu-Bin
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2020.11a
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    • pp.542-544
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    • 2020
  • 최근 분산전원 시스템의 증가로 인해 계통연계 인버터의 사용이 꾸준하게 증가해 왔다. 계통연계 인버터의 제어를 위해 많이 사용되는 PI 제어기는 구조가 간단하여 제어기 구성이 쉽다는 장점이 있지만 계통 전압에 예상치 못한 전압 외란이 발생할 경우 전류 품질이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이를 극복하기 위해 본 논문에서는 LCL 필터를 사용하는 계통연계 인버터의 상태공간 모델을 이용하여 공진제어기와 적분제어기가 결합된 전 상태궤환 제어기법을 제시한다. 또한 계통외란과 주파수 변동으로 인해 발생하는 주파수 검출성능 향상을 위해 SOGI-PLL을 사용하여 시스템의 안정성을 보장한다. 제안된 기법의 타당성과 성능이 PSIM 시뮬레이션을 통하여 입증된다.

Design of controller for DC/DC boost converter using PI observer (PI 관측기를 이용한 DC/DC 승압 컨버터 제어기 설계)

  • Kim, In-Hyuk;Jeong, Goo-Jong;Son, Young-Ik
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1650_1651
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    • 2009
  • DC/DC 승압 컨버터는 인덕터 내부 저항으로 인하여 부하 저항의 변화가 시스템 동작점에 영향을 미치게 되며, 이로 하여 제어기 설계의 기준이 되는 선형화된 모델은 불확실성을 가지게 된다. 본 논문은 인덕터의 내부 저항과 출력단의 부하 변동으로 인한 불확실성에 대하여 출력 전압의 강인성을 향상시키기 위해 PI 관측기 기반 적분형 상태 변수 궤환 제어기를 제안한다. PI 관측기는 불확실한 시스템 제어에 널리 사용되는 오차의 적분항을 Luenberger 관측기에 추가한 형태로써 불확실성에 강인한 추정 성능을 보인다. 모의실험을 통해 불확실성이 존재하는 경우 제안된 제어기의 강인성을 확인하고 설계된 관측기가 Luenberger 관측기에 비해 상태변수 추정 성능이 우수함을 보인다.

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State Feedback Control of the Neutral Leg in Three-Phase Four-Wire Inverter Considering Parameter Variations (파라미터 변동을 고려한 3상 4선식 인버터 Neutral Leg의 상태궤환제어)

  • Han, Jungho;Kim, Heungkyu;Lee, Youngil;Song, Joongho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.514-515
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    • 2014
  • 3상 4선식 인버터에서 불평형 부하는 중성선 전류를 증가시키고, 이는 직류링크 전압 불 평형을 야기한다. 이러한 이유로, neutral leg을 추가하여 불평형 부하에서 중성선전류와 직류링크전압 불평형을 제어방법이 제안되었다. 본 논문은 상태궤환제어를 이용하여 중성선전류와 직류링크전압 불평형을 제어하는 neutral leg 제어기설계 방법을 제안한다. 제안한설계 방법은 neutral leg의 파라미터 변동에도 우수한 특성을 가진다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문이 제안한 제어방법의 타당성과 실효성을 증명한다.

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Control Algorithm Characteristic Study of Cooling System for Automotive Fuel Cell Application. (차량용 연료전지 냉각시스템 제어 알고리즘 특성 연구)

  • Han, Jae Young;Park, Ji Soo;Yu, Sangseok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.40 no.1
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    • pp.39-45
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    • 2016
  • Thermal management of a fuel cell is important to satisfy the requirements of durability and efficiency under varying load conditions. In this study, a linear state feedback controller was designed to maintain the temperature within operating conditions. Due to the nonlinearity of automotive fuel cell system, the state feedback controller results in marginal stable under load condition from $0.5A/cm^2$ to $0.7A/cm^2$. A PWM (Pulse Width Modulation) and the modified state feedback controller are applied to control the temperature under the load condition from $0.5A/cm^2$ to $0.7A/cm^2$. The cooling system model is composed of a reservoir, radiator, bypass valve, fan, and a water pump. The performance of the control algorithm was evaluated in terms of the integral time weighted absolute error (ITAE). Additionally, MATLAB/SIMULINK$^{(R)}$ was used for the development of the system models and controllers. The modified state feedback controller was found to be more effective for controlling temperature than other algorithms when tested under low load conditions.