• Title/Summary/Keyword: 상태궤환 제어기

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The Simulation Study of Boiler Drum Level Controller in Thermal Power Plant (화력발전소 보일러 드럼수위제어 시뮬레이션에 관한 연구)

  • 이주현
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.218-223
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    • 1999
  • 현재의 발전소 보일러 제어방식은 프로세스 성격에 따라 제어루프의 상태변수들을 근간으로 세부적인 독립된 제어루프별로 제어를 시행하는 개별 루프를 채택하고 있다. 발전소에서 사용하는 PID제어 방식은 각 부시스템들의 상태변수, 출력변수가 다른 부시스템의 선행신호가 되거나 기준신호가 되어 피드백제오, 피드포워드 제어와 캐스케이드 제어 등의 신호로 작용한다. 선행신호와 상태 궤환 신호는 다른 부시스템의 상태변수를 측정함에 의하여 결정되며, 상호연결 함수는 경험에 의한 함수 설정에 의해 결정된다. 본 논문에서는 먼저 화력발전소 보일러 제어시스템을 플랜트 변수들 사이의 인과관계를 표현하는 신호흐름도의 보일러 모델과 실제 발전소에 적용되고 있는 드럼 수위 제어기에 대해 기술한다. 그리고 현장에서 취득한 운전데이터를 이용한 보일러 드럼수위 제어계통의 모델링에 관한 내용에 대해 기술하고, 마지막으로 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 제어루프의 모의실험 결과를 통해 제어기의 설계와 제어루프의 효용성을 보이고자 한다.

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Approximation-Based Decentralized Adaptive Output-Feedback Control for Nonlinear Interconnected Time-Delay Systems (비선형 상호 연결된 시간 지연 시스템을 위한 함수 예측 기법에 기반한 분산 적응 출력 궤환 제어)

  • Yoo, Sung-Jin
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.22 no.2
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    • pp.174-180
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    • 2012
  • This paper proposes a decentralized adaptive output-feedback controller design for nonlinear interconnected systems with unknown time delays. The interaction terms with unknown delays are related to all states of subsystems. The time-delayed functions are compensated by using appropriate Lyapunov-Krasovskii functionals and function approximation technique. The observer dynamic surface design technique is employed to design the proposed memoryless local controller for each subsystem. In addition, we prove that all signals in the closed-loop system are semiglobally uniformly bounded and control errors converge to an adjustable neighborhood of the origin.

Design of Robust Feedback Controller for Turbo let Engine : Time Domain Approach (터보 젯 엔진을 위한 강인성 궤환 제어기의 설계 : 시간영역 해석)

  • 손영창;김승우;지원호
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.2 no.2
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    • pp.38-46
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    • 1998
  • A theoretical and an empirical application of the speed control of a single-shaft turbo-jet engine was done using an observer for Linear Quadratic Gausian(LQG) that is one of the robust control fields. Based on a general controller design with state feedback, a controller with output feedback was designed to find out a sufficient condition in finding an Asymptotic Stability After defining of the total system through the modeling of a real turbo-jet engine, a Tracking Control was carried out. Furthermore, a saturation of the control input was theoretically considered in the output feedback controller to simulate more similar real condition.

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A Discrete-time Sliding Mode Control Scheme to Improve Transients of Grid-connected Inverter under Distorted Grid (왜곡 계통 조건에서 계통연계 인버터의 과도응답을 개선하기 위한 이산시간 슬라이딩 모드)

  • Yoon, Seung-Jin;Kim, Kyeong-Hwa
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2018.07a
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    • pp.338-339
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    • 2018
  • 최근 분산전원 시스템 개발로 인해 계통연계 인버터의 사용이 증가해 왔다. 계통연계 인버터의 주요한 역할은 계통연계 환경에서의 안정적인 운전과 계통 사고 시 중요 부하에 대한 연속적인 전력을 공급하기 위한 독립운전에 있다. 각 모드 전환시의 출력전압의 변동성과 과도응답 특성을 개선하기 위해 최근 다중 루프 및 간접 전류 제어 방식이 계통연계 인버터에 적용되었다. 하지만 이러한 제어 방식은 캐패시터 전압 및 인버터 전류의 측정이 요구되어 시스템의 비용 및 복잡성을 증가시키게 된다. 본 논문에서는 이산시간 상태공간에서의 전상태 관측기를 설계하여 무순단 절체 동작 시 제어기가 요구하는 변수를 추정하고 이를 궤환신호로 사용하여 시스템의 설계 비용 및 복잡성을 줄인다. 또한 계통연계 시 계통유입 고조파 전류를 억제하기 위해 일반적으로 사용되는 기존 공진형 제어기의 과도 응답을 개선하기 위해 이산시간에서 슬라이딩 모드와 공진제어기가 결합된 새로운 제어기 구조를 제안한다. 제안된 기법의 타당성은 PSIM 시뮬레이션을 통하여 입증된다.

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Adaptive Neural Control of Nonlinear Pure-feedback Systems (완전궤환 비선형 계통에 대한 적응 신경망 제어기)

  • Park, Jang-Hyun;Kim, Seong-Hwan;Chang, Young-Hak
    • Journal of IKEEE
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    • v.14 no.3
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    • pp.182-189
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    • 2010
  • A new Adaptive neural state-feedback controller for the fully nonaffine pure-feedback nonlinear system are presented in this paper. By reformulating the original pure-feedback system to a standard normal form with respect to newly defined state variables, the proposed controller requires no backstepping design procedure. Avoiding backstepping makes the controller structure and stability analysis considerably simple. The proposed controller employs only one neural network to approximate unknown ideal controllers, which highlights the simplicity of the proposed neural controller. Simulation examples demonstrate the efficiency and performance of the proposed approach.

A Robust Output Feedback Control of Robot Manipulators with Integral Action (적분작용을 포함하는 로봇 매니퓰레이터의 출력궤환 강인제어)

  • Shin, Eui-Seok;Lee, Kang-Woong
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.37 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • In this paper, we design a robust output feedback controller for robot manipulators with bounded parametric uncertainties using high-gain observer. The proposed control scheme with integral action improves tracking error due to limit of the robust feedback gains. High-gain observer is used to solve the noise problem with the joint velocity measurement. This controller avoids the limitation on the variation of unknown parameters and guarantees the uniformly ultimate boundedness of the closed-loop system. The performance of the proposed method is demonstrated by simulation on a 2-link manipulator.

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A heuristic method to develop a state feedback controller for a system with Marko delay (마코프 지연을 갖는 시스템을 위한 상태 궤환 제어기 설계 방식 연구)

  • Yang, Janghoon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2018.10a
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    • pp.380-382
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    • 2018
  • 사이버 물리 시스템의 발달은 네트워크 기반 제어 시스템을 다양한 형태로 진화시키고 있다. 네트워크에서는 전송 지연과 전송 오류에 의해서 다양한 불규칙한 지연이 발생하고 지연에 강인한 제어기 설계가 요구되고 있다. 마코프 프로세서를 따르는 지연을 갖는 제어 시스템에서 제어기를 설계할 때에 많이 사용되는 모델중에 하나가 확장된 상태 벡터를 기반으로 한 마코프 점프 선형 시스템 모델이다. 본 연구에서는 이 모델을 이용하여 리아푸노프 안전성 조건으로부터 유도되는 선형 행렬 부등식의 안정성 조건으로부터 저복잡도를 가지고 제어기를 유도하는 직관적 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 모의 실험을 통해서 성능을 확인하였으나, 직관적 방법 구조상에서 제한 조건의 수가 자유 변수의 수보다 많은 이유 때문에 성능이 배우 제한적임을 확인하였고, 이를 개선하기 위한 향후 연구가 요청됨을 확인하였다.

State feedback controller design for linear multivariable systems with delays (다변수 시간지연 시스템의 상태궤환 제어기 설계)

  • 홍석민;황승구;이상정
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1992.10a
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    • pp.1040-1044
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    • 1992
  • This paper presents an algebraic approach for finding a dynamic state feedback controller when the linear multi-input system with delays in both state and input is controllable. In the time-delay case, controllability of the system does not always imply that system is cyclizable. Therefore, reduced order augmentation systems which is cyclizable as the time-varying case are considered. It is possible to construct feedback contorl systems by using single-input methods.

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Levitation Controller Performance Analysis according to Vehicle Speed (차량 속력에 따른 부상제어기 성능 해석)

  • Kim, Hong-Ju;Kim, Choon-Kyung;Kwon, Soon-Man
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.10b
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    • pp.458-459
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    • 2008
  • 이 논문은 자기부상열차 속력에 따른 부상제어기 성능을 분석한다. 현재 실용화 사업은 시속 110km/h 속력으로 부상공극 8 mm 기준으로 상하 3 mm 이하 변화를 목표로 개발 중에 있다. 부상제어기의 안정성에 영향을 미치는 외란으로는 가이드웨어 처짐, 크로스아암에 의한 레일 처짐, 레일 불균일, 레일 연결부 단차 등이 있다. 이러한 외란이 복합적으로 작용하지만, 설계 단계에서 각각의 영향을 단순화하여 독립적으로 그 영향을 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 차량속력에 따른 가이드웨어 처짐이 부상제어기에 미치는 영향을 분석한다. 하나의 전자석과 유연레일을 모델링하고 상태궤환을 갖는 제어기를 제안하여 속력에 따른 부상공극 변화를 관찰한다. 모의시험 결과 12 mm 레일의 휘어짐 상황에서 속력에 따라 부상 공극 변화가 커지지만, 실용화 사업의 목표를 달성함을 알 수 있었다.

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Robust Speed Control Scheme for Torsional Vibration Suppression of Two Mass System (이관성계 전동기 구동시스템의 축진동억제를 위한 강인한 속도제어기법)

  • 박태식;유지윤
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.8 no.1
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    • pp.80-88
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    • 2003
  • In this paper, the new robust torsional vibration suppression control scheme is proposed for the two mass system. A reduced order state feedback controller where the motor speed and the observed torsional torque are fed back and the PI controller are proposed as the torsional vibration suppression controller. Using the estimated mechanical parameters by off-line RLS(Recursive Least Square) algorithms, the speed controller for torsional vibration suppression is designed and its gains are determined using the Kharitonov robust control theory. The Kharitonov robust control theory can obtain the robust stability with a specified stability margin and a damping limit and the good performance of vibration suppression although if the parameters are varied within some specified limit. The effectiveness and usefulness of the proposed schemes are verified with the simulation and the experimental results on the fully-digitalized 5.5kW two mass system.