• 전자공학회논문지SC
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• 제40권6호
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• pp.1-7
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• 2003

본 논문은 비선형 시스템에서 시스템의 출력이 주기적인 특징을 가지는 궤적을 따라가도록 하는 슬라이딩 모드 반복 제어기를 소개한다. 본 논문에서 제안하는 제어기는 전체 시스템을 안정화시키며 출력오차를 어떤 범위 안으로 지수적으로 수렴시키는 슬라이딩 모드 제어기와 추적 오차의 수렴을 위해서 사용되는 반복 제어기로 구성되어 있다. 본 논문에서는 제안하는 슬라이딩 모드 제어기는 기존의 방법과는 다르게 제어입력의 크기가 추적오차의 크기에 비례하게 되어 있어서 시스템의 차수를 올리지 않고 정상상태에서의 채터링(chattering) 문제를 크게 개선하는 특징을 가지고 있다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.287-296
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• 1996

본 논문에서는 퍼지추정기와 슬라이딩 모드제어이론이 고려되었다. 비선형시스템에 대한 슬라이딩 모드 제어기 설계 시에 그 시스템의 비선형함수를 추정하기 위하여 퍼지논리시스템이 사용되는 두가지의 적응처지슬라이딩 모드제어방식을 제안한다. 첫번째 방식에서는 비선형시스템, x/sup (n)/=f(x under bar, t) + b(x under bar, t)u 의 알지 못하는 함수 f를 추정하기 위하여 하나의 퍼지논리시스템이 사용되어진다. 두번째 방식에서는 비선형시스템의 f와 b에 대한 추정기로서의 두개의 퍼지논리시스템이 각각 사용되어진다. 각각의 방식에 대하여 제어시스템의 안정도를 보장하도록 하는 적응법칙을 설계하며 퍼지추정기와 비선형함수와의 추정오차를 줄이기 위해 각각에 대한 강인한 제어법칙을 제안한다. 제안된 네 가지의 제어법칙에 대한 안정성을 증명하고 컴퓨터시뮬레이션에서 역진자시스템에 적용하여 그에 대한 타당성과 각각의 비교를 보인다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.3-4
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• 2011

본 연구에서는 Manta type UUV의 비선형 수학모델과 유체력 미계수를 소개하고, 자유항주실험용으로 제작된 Manta type UUV의 슬라이딩 모드 제어기 설계를 다루고 있다. 비선형운동에 대해 강인한 제어기를 설계하기 위해서 슬라이딩 모드 제어 기법을 사용하였고, 조류의 영향을 고려한 6자유도 운동 수학모델을 기반으로 하는 심도 및 방위제어기를 설계하였다. 또한, 설계된 심도 및 방위제어기의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.208-213
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• 2013

부족구동시스템은 제어되어야 하는 자유도보다 더 적은 수의 구동부를 가진 시스템으로 특정질 수 있으며, 이런 시스템을 제어하기 위한 알고리즘을 찾는 문제에 대한 관심이 지속적으로 증대되고 있다. 가변구조시스템 이론을 기반으로 하는 슬라이딩 모드 제어기는 비선형 시스템을 제어하는데 있어 강건한 도구를 제공하고 있다. 본 논문에서는 부족구동시스템을 효과적으로 제어하기 위한 적분슬라이딩 함수를 이용한 슬라이딩 모드 제어기를 제안하고, Lyapunov 안정도 이론을 이용하여 점근적 안정성을 입증하였다. 제안된 제어기의 효용성을 검증하기 위해 대표적인 부족구동시스템인 아크로봇 (Acrobot)을 대상으로 시뮬레이션을 수행하였다. 아크로봇의 동적 모델은 Mathworks사의 Simscape을 이용하여 구현하였으며, 제어기 구성은 Simulink를 이용하여 구성하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 제어기의 유용성과 효과성을 입증하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.73-78
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• 2001

본 논문은 Lyapunov 함수의 목표 변화율을 이용한 슬라이딩 모드 제어 기법을 제안한다. 슬라이딩 모드 제어는 구조물이 안정적인 거동을 하는 슬라이딩 표면을 정의하고 정의된 슬라이딩 표면에서 구조물이 거동하도록 만드는 제어기법으로 선형제어와 뱅뱅제어 등의 다망한 제어기 설계가 가능하다. 그러나, 기존 연구에서 선 형제어의 경우 Lyapunov 함수의 변화율이 음수라는 조건만 만족하도록 제어기 설계를 수행하여 제어기의 성능을 충분히 활용하지 못한다. 또한 제어기의 성능을 극대화하기 위해 사용하는 뱅뱅제어의 경우, 불필요하게 큰 제어력이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 제안된 제어기법은 설계자에 의해 설정된 Lyapunov 함수의 목표 변화율을 달성함으로써 제어기의 성능을 효율적으로 활용할 수 있다. 수치해석결과, 제안된 제어기법은 기존의 선형제어보다 큰 최대응답감소의 효과를 가지며, 기존의 뱅뱅제어보다 적은 제어력을 가지고도 동등한 제어효과를 보인다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.747-752
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• 2006

본 논문에서는 두 개의 시스템으로 구성된 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기의 설계를 제안한다. 제안한 슬라이딩 모드 제어기는 두 개의 시스템입력으로 구성된다. 기존의 슬라이딩 모드 제어기는 $approximation{\^{u}}(t)$에 불연속항 sgn함수나 sat함수를 추가하여 상태궤적을 sliding surface로 보내는 제어 기법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 이러한 기존의 제어기에 또 하나의 불연속항 제어기를 추가하여 불확실한 제어 이득에 의한 disturbance를 줄여주고, 불확실한 외란에 강인한 제어기설계와 알지 못하는 실제 비선형 시스템과 퍼지 시스템 간의 오차에 의한 불안정성도 해결할 수 있는 제어기를 제안하였다. 또한 본 논문에서는 Fuzzy tuning을 통해 슬라이딩 조건을 가변화함으로써 기존의 슬라이딩 모드 제어기에 비해 빠르고 정확하게 추종 가능하도록 제어기의 성능을 향상시킨다. 기존의 슬라이딩 모드 제어방식에서는 ${\eta}$값을 임의의 양의 상수로 두고 설계를 하였다. 하지만 이러한 방식은 높은 overshoot를 발생하게 하거나 늦은 정정시간을 갖게 하였다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 state의 각 상황에 맞는 ${\eta}$값을 fuzzy tuning을 통하여 유도해 내어 overshoot를 줄이며 동시에 정정시간도 줄여 제어성능을 높이는 방법을 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1020-1026
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• 2014

슬라이딩모드 제어의 문제는 제어입력에 포함된 알려지지 않은 외란 등 비선형 입력으로 인한 채터링의 발생이다. 본 연구는 채터링 발생의 문제를 해결하기 위한 제어 알고리듬에 대하여 고찰하고 채터링을 억제하는 슬라이딩모드 제어기를 설계하고자 한다. 슬라이딩모드 제어 시 발생하는 채터링을 억제하기 위해 알려지지 않은 외란을 포함한 비선형 입력에 대하여 평활함수를 적용한다. 이 방법에 의하여 도립진자 시스템의 동적 방정식에 포함된 비선형 요소와 외란에 의한 문제가 해결될 수 있음을 보인다. 또 슬라이딩모드 제어를 위한 제어 입력을 시스템에 적용하였고, 제안한 제어기의 제어성능을 검증하기 위하여 도립진자를 대상으로 컴퓨터 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과 제어입력에 포함된 큰 폭의 채터링이 제거되었음을 확인할 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.237-243
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• 2012

3차원 유한요소법을 이용하여 엔드코일 효과를 고려한 SRM의 자계해석을 수행하였다. 고정자 극 형상에 따른 자계특성의 비교를 통하여 제안된 형상에서 자계특성이 향상됨을 확인하였다. 해석한 자계특성을 적용하여 철도부하에 대한 PI 제어기와 슬라이딩모드 제어기의 속도제어를 수행하였다. 속도 제어 시뮬레이션은 Matlab-Simulink를 사용하여 구현되었으며 부하 가변 조건에서 슬라이딩모드 제어기가 PI 제어기에 비해 더 우수한 과도응답 및 정상상태응답을 나타냄을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권2호
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• pp.45-52
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• 2004

본 논문에서는 슬라이딩 라인 함수의 각 요소를 간편 간접추론 퍼지 논리의 입력변수로 사용하여 슬라이딩 모드 제어기의 경계층을 모사하는 간편 간접추론 퍼지논리 경계층을 갖는 슬라이딩 모드 제어기를 설계하였다. 제안된 제어시스템은 별도의 비선형 함수를 구할 필요가 없으며, 네 개의 퍼지규칙으로 이루어지므로 간단하고 안정도 증명이 쉬운 장점을 가진다. 본 논문의 유효성을 비선형 시변 시스템에 적용하여 고찰하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1874-1882
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• 2015

본 논문에서는 PID 적분슬라이딩모드를 이용한 IPMSM의 백스태핑제어를 제안한다. IPMSM에 슬라이딩모드를 이용함에 있어서 부하외란의 비정합성에 대한 걸림돌을 제거하기 위해 백스테핑기법을 적용한다. 슬라이딩모드제어기를 백스테핑에 적용시키는데 있어서의 어려움인 오차모델의 유도를 피하기 위하여 PID제어기와 적분슬라이딩모드를 결합한다. 결과적인 제어기의 형태는 기존의 PID제어 구조에 슬라이딩모드입력을 추가하는 형태로 구성되며 실제적인 적용에 있어서도 매우 유리한 구조이다.