• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 1999.07b
• /
• pp.894-896
• /
• 1999

PID 제어는 50년의 역사를 갖기 때문에 현장의 사용자는 이 제어방식에 익숙해져 있으며, 제어장치의 구성이 간단하며 제어기의 최적동조가 가능하므로 많은 분야에서 사용되고 있다[1]. 그러나 PID 제어기에 의해서 얻은 결과에 대하여 만족하기 위해서는 많은 시행착오를 겪어야 한다. 또한 만족하는 결과를 얻었다고 할지라도 외란, 플랜트의 동특성이 바뀌는 경우 시스템을 추종하지 못하기 때문에 파라미터를 재조정하여야 한다. 유전 알고리즘은 자연세계의 진화 현상에 기초한 계산모델로서 John Holland에 의해서 1975년에 개발된 전역적인 최적화 알고리즘이며[1][2], 비선형 고차원, 불연속, 다중모드, 노이즈 함수 등에 대하여 강건함을 보여주고, 복잡한 탐색 공간에서 최적 값을 스스로 발견하는 학습 능력을 갖는다. 이 방법은 재생산, 교배, 돌연변이를 통하여 최적해를 찾은 방법으로 1989년에 D. E. Goldgerg에 의해서 체계적으로 정리된 후 여러 분야에서 응용되고 있다[3][4]. 그러나 유전 알고리즘은 목적함수만을 이용하여 해집단을 탐색하기 때문에 숙련운전자가 원하는 제어 특성 명세인 상승시간, 정착시간, 초과량(oveshoot) 둥을 구체적으로 명시하여 제어에 반영할 수 없다. 또한, 유전 알고리즘은 입력 값이 크게 바뀔 경우 다른 시스템으로 인식하여 새로운 탐색을 수행하는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 첫째, 기준모델을 도입하여 플랜트의 성능을 기준모델로 표현하여 플랜트가 요구하는 성능지표를 정량적으로 규정하는 것이 가능하였다. 또한, 이것은 미지 플랜트 동특성을 식별하기 위한 신호로 사용되어, 플랜트의 정보를 얻는데 이용되었다. 즉, 기준모델과 플랜트 출력사이의 추종 오차 정보가 적응기구인 PID 유전제어기의 입력으로 사용되며, 구형파 입력의 경우에도 기준모델과 플랜트의 출력차는 크게 변하지 않는다. 따라서, 유전 알고리즘의 목적함수에 기준 모델을 제안 적용하여 안정적이고, 세밀한 제어를 수행하였다. 둘째, PID의 간단하면서 확실한 제어가 가능하다는 점과 전역적인 최적값을 찾을 수 있는 유전 알고리즘을 적용하여 고속제어를 요하는 직류 서보 모터(DC Servo Motor) 운전 시 실시간 파라미터 동조에 적용하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
• /
• 1992.11a
• /
• pp.41-46
• /
• 1992

고전적인 제어 기법들을 이용한 전동기의 속도 제어기는 하나의 고정된 동작점에 대해서 대개 양호한 동작 특성을 얻을 수 있으나 전동기 매개변수의 섭동 및 부하 외란의 존재시 규정된 제어 동작을 유지하기가 어렵다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 적응 제어 기법중의 하나인 기준 모델 적응 제어 (Model Reference Adaptive Control : MRAC) 방식을 직류 전동기의 속도 제어에 적용하였으며 또한, 2차 이상인 전동기의 속도 제어 시스템을 1차로 저차화시켜 제어 알고리즘의 계산에 소요되는 시간을 줄임으로써 실시간 제어가 가능토록 하였다. 제시된 기준 모델 제어 기법과 PI 제어 기법을 직류 전동기의 속도 제어에 각각 적용하고 부하의 관성변화에 다른 속도 응답 특성을 실험을 통하여 비교 검토하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2002.07d
• /
• pp.2055-2057
• /
• 2002

본 논문에서는 외란 및 파라미터 변동에 강건한 시간지연 제어 알고리즘을 전기식 구동장치의 위치 제어기에 적용하여 설계한 내용을 기술하였다. 시간지연 제어기는 일정하게 경과된 시간에서의 외란 및 동특성 변동의 양을 현재의 것으로 가정하여 전체 제어 시스템의 특성이 기준모델의 특성을 따르게 하는 제어기이다. 파라미터 변동 및 외란에 대해 시간지연 제어기의 강건성을 시뮬레이션을 통해 입증하였으며 PID 제어기와도 비교하였다. 또한 포화요소에 대한 와인드업 방지보상기와 모델링되지 않는 동특성에 대한 대향필터링 보상기를 설계하여 시스템의 안정성을 향상시켰다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.10b
• /
• pp.75-76
• /
• 2008

이산시간 모델로부터 시간응답 설계 명세를 만족시키도록 직접 디지털 제어기를 설계하는 새로운 방법을 제시한다 R-S-T형의 고정된 제어기 구조에서 폐루프 전달함수가 원하는 기준전달함수와 일치하도록 제어기 이득을 구한다. 시간 응답을 만족시키는 목표전달함수는 w-영역에서 CRA를 이용하여 선택되며 이 함수를 z-영역으로 변환시켜 얻는다. 예제를 통해 제시한 방법의 유용성을 보이고 극배치 방식과 비교한다.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
• /
• v.8 no.4
• /
• pp.297-306
• /
• 2007

Model reference control is control method such that overall response of a plant plus controller approaches that of a given reference model. The reference model provides desired trajectory the plant should follow. There are many kinds of control methods in MRC. However, this paper focuses on Model Reference Sliding Mode Control. The plant of these controls is an uncertain and linear system varying in time, of second order, and with SISO. In this paper, a design scheme of reference model is proposed for MRSMC. The scheme determines reference model based on the information on bounded control inputs, reference inputs and system parameters. It is used to choose a Fixed Reference Model in the process of controller design, to update Variable Reference Model when stepwise reference inputs change and to update Instant Reference Model at every sampling time. The simulation results show that the proposed method yields better control performance than the conventional MRC subject to the stepwise reference input when applied to the position control system for motor system.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
• /
• v.7 no.5
• /
• pp.413-418
• /
• 2002

This paper proposed a feed-forward adaptive position controller that is robust for variable Inertia. The control system consists of PI Position controller, feed-forward and model reference adaptive control. A parameter g(t) of the feed-forward adaptive position controller is adapted by using both the reference model speed and position error. So it improves the transient response and reduces the settling time. And normalization function Is used to make linear adaptation time. The validity of the feed-forward adaptive controller is confirmed by simulation results.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.6 no.4
• /
• pp.198-210
• /
• 1998

A crank angle-based engine control system has been developed for use as an engine research tool to provide precise control of the fuel injection(timing and duration) and ignition(timing and dwell) in real-time. The engine event information is provided by the engine shaft encoder, and the engine control system uses this information to generate spark and injector control signals for relevant cylinders. Eight different engine types and four different rotary encoder resolutions can be accommodated by this system. Also this system allows a user to individually control the ignition and fuel injection for each cylinder in a simple manner such as through a keyboard or in a real-time operation from a closed-loop control program.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 1998.05a
• /
• pp.258-264
• /
• 1998

본문에서 주파수hopping과 이동통신에서 요구되는 고속 주파수 전환이 가능한 새로운 주파수 신시사이저 (Synthesizer)를 제안한다. 종래의 PLL 주파수 신시사이저는 기준 주파수와 출력의 채널 주파수 간격이 동일하기 때문에 기준 주파수를 낮게 하면 매우 긴 동기 시간이 소요된다. 본 논문에서 제안하는 주파수 신시사이저는 새로운 제어 방법을 이용한 다단 펄스 제거 회로를 사용하여 기준 주파수와 채널 간격 주파수를 독립적으로 설정할 수 있기 때문에 종래의 신시사이저와 동일한 채널 간격의 주파수를 유지시키면서 기준 주파수를 높일 수 있고, 또한 루프(loop)이득을 크게 할 수 있다. 따라서 종래의 주파수 신시사이저보다 주파수 절환시간을 크게 단축할 수 있다. 본 논문에서는 주파수 절환시간을 1/100 정도 단축시킬 수 있음을 보여주고 있다.

• Journal of Korean Society of Transportation
• /
• v.18 no.6
• /
• pp.19-32
• /
• 2000

우리나라 비신호 교차로의 운영방법은 미국과는 다르게 대부분 완전 비제어식 운영(Totally Uncontrol)방법으로 되어있다. 본 연구에서는 우리나라 비신호 교차로들 중 미국 HCM의 TWSC 교차로에 관한 분석방법이 적용 가능하다고 판단되는 비신호 교차로들을 대상으로 임계간격과 추종시간의 기준을 분석하였다. 본 연구에서는 수도권을 중심으로 총 11개의 4-지 비신호 교차로들을 대상으로 이동류별, 차량의 종류별에 따른 차량들의 임계간격과 추종시간을 조사 및 분석하였다. 그 결과 임계간격은 3.8초 - 5.4 초로 나타났으며, 추종시간은 2.4초- 2.7초 범위를 나타내었다. 또한, 임계간격의 경우 차량의 종류별에 따른 차이는 나타나지 않았으나, 이동류별로는 차이를 나타내었다. 이에 반하여, 추종시간은 이동류별에 따른 차이가 없으며, 차량의 종류별에 따라 차이가 존재하는 것으로 분석되었다. 본 연구의 분석 결과인 임계간격과 추종시간의 기준치를 국외 나라들의 연구결과와 비교 분석한 결과는 국외보다 낮게 분석되었으며, 이는 우리나라와 국외의 운전자 운전특성과 비신호 교차로의 운영방식의 차이에서 나타난 결과로 판단된다. 본 연구에서 제안한 임계간격과 추종시간의 기준은 수도권 지역의 4-지 비신호 교차로들 중 주도로와 부도로의 교통량과 속도 등의 현저한 차이가 있는 교차로 분석시 이 기준으로 적용할 수 있고, 우리 나라의 TWSC 방법을 갖는 비신호 교차로에 관한 용량과 지체시간의 이론적 모형 개발과 용량 및 지체시간의 분석을 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.17 no.3
• /
• pp.52-58
• /
• 1998

본 논문에서는 시간 지연이 없는 서브밴드 필터 구조를 사용한 능동 소음 제어 시 스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 기준 입력 신호와 2차 경로의 전달 함수를 컨볼루션하 여 만들어지는 filtered reference 신호가 서브밴드내에서 생성될 수 있도록, 2차 소음원과 오차 센서 사이의 전기·음향학적인 경로를 나타내는 2차 전달 함수를 각 서브밴드로 재구 성함으로써, 알고리듬 구현시 계산량을 감소시킨다. 또한 2차 경로의 전달함수가 시간에 따 라 변화하는 경우에도 능동 소음 제어 시스템의 소음 제어 성능을 유지할 수 있도록, 각 밴 드마다 두 개의 적응필터를 사용한 on-line 시스템 인지 구조를 제안하여 on-line 시스템 인 지에 필요한 계산량을 감소시켰다. 본 논문에서 제시한 능동 소음 제어 시스템의 제어 성능 과 on-line 시스템 인지 성능을 모의 실험을 통하여 검증하였다.