• Title/Summary/Keyword: 외란보상제어

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Disturbance Compensation Control in Active Magnetic Bearing Systems by Filtered-x LMS Algorithm (전자기베어링에서 Filtered-x LMS 알고리즘을 이용한 외란보상 제어기 설계)

  • 강민식;강윤식;이대옥
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2003.06a
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    • pp.447-450
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    • 2003
  • This paper concerns on application of active magnetic bearing(AMB) system to levitate the elevation axis of an electro-optical sight mounted on moving vehicles. In such a system. it is desirable to retain the elevation axis within the predetermined air-gap while the vehicle is moving. A disturbance compensation control is proposed to reduce the base motion response. In the consideration of the uncertainty of the system model, a filtered-x least-mean-square(FXLMS) algorithm is used to estimate adaptively the frequency response function of the feedforward control which cancels disturbance responses. The frequency response function is fitted to an optimal feedforward control. Experimental results demonstrate that the proposed control reduces the air-gap deviation to 27.7% that by feedback control alone.

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On-Line Feed-Forward Dead-Time Compensation Method (온라인 전향 데드타임 보상기법)

  • 김현수;윤명중
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.9 no.3
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    • pp.267-274
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    • 2004
  • In this paper, a new on-line dead-time compensation method is proposed. The output voltage errors due to the dead-time effect is considered as disturbance voltages. The magnitude of the disturbance voltages is estimated using a time delay control technique and the disturbance voltages are calculated using the estimated values, measured currents, and position information. The calculated disturbance voltages are fed to voltage references in order to compensate the dead-time effect. The proposed method is applied to a PM synchronous motor drive system and implemented in a digital manner using a digital signal processor (DSP) TMS320C31. The experiments are carried out for this system to show the effectiveness of the proposed method and the results show the validity of the proposed method.

Design of Controller Using the Piezo Actuator (피에죠 엑츄에이터를 이용한 나노 구동 제어기 설계)

  • 유상훈;이충우;서상민;정정주;김대용
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.07c
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    • pp.2811-2814
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    • 2003
  • 본 논문에서는 Sub-nano 수준의 위치정밀도와 분해능을 갖는 Piezo actuator 의 제어기 설계를 목적으로 하였다. 이산 시간 상태 공간에서의 Piezo actuator를 이용한 1 축 스테이지 드라이브 시스템 SISO 제어기를 설계하였다. Piezo actuator 의 소재 자체의 특성으로는 Hysteresis 가 있으며, 이는 정상상태에서 Piezo actuator 의 위치 오차를 발생하는 주요 원인이 된다. 제어기의 설계는 극점 배치 방법을 기본으로 하여 Hysteresis 에 대한 보상을 목적으로 적분제어방식과 외란 추정기를 각각 적용하였다. 모의실험을 통하여 제어기의 설계 및 시뮬레이션 하였으며, Hysteresis 에 대한 보상이 이루어짐을 보았고, 실험을 통하여 이를 증명하였다.

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Control of Inertially Stabilized Platform Using Disturbance Torque Estimation and Compensation (외란토크 추정 및 보상을 이용한 관성안정화 플랫폼의 제어)

  • Choi, Kyungjun;Won, Mooncheol
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.40 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • In this study, we propose a control algorithm for Inertially Stabilized Platforms (ISP), which combines Disturbance Observer (DOB) with conventional proportional integral derivative (PID) control algorithm. A single axis ISP system was constructed using a direct drive motor. The joint friction was modeled as a nonlinear function of joint speed while the accuracy of the model was verified through experiments and simulation. In addition, various Q-filters, which have different orders and relative degrees of freedom (DOF), were implemented. The stability and performance of the ISP were compared through experimental study. The performance of the proposed PID-plus-DOB algorithm was compared with the experimental results of the conventional double loop PID control under artificial vehicle motion provided motion simulator with six DOF.

Development of SPMSM Drive System for Electric Propulsion Boat (전기 보트 추진용 SPMSM 구동 시스템 개발)

  • Kim, Do-Hyun;Kim, Sang-Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.392-393
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    • 2019
  • 본 논문에서는 전기 보트 추진을 위한 SPMSM(Surface mounted Permanent Magnet Synchronous Motor) 구동 시스템을 개발하였다. 전차원 폐루프 관측기를 이용하여 외란 토크 관측기를 구성하고, 관측된 외란 성분을 속도 제어기 출력에 보상하여 속도 제어 성능을 향상시켰다. 리튬이온 배터리, 인버터 및 1kW SPMSM으로 구성된 전기 보트 추진 시스템을 이용한 구동 실험을 통해 추진용 전동기의 속도 제어 특성을 확인하였다.

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A Study of Adaptive Load Torque Observer and Robust Precision Position Control of BLDD Motor (직접 구동용 BLDC 전동기의 정밀 Robust 위치제어 및 적응형 외란 관측기 연구)

  • 고종선;윤성구
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.4 no.2
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    • pp.138-143
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    • 1999
  • A new control method for the precision robust position control of a brushless DC(BLDC) motor for direct drive m motor(BLDDM) system using the asymptotically stable adaptive load torque observer is presented. A precision position c control is obtained for the BLDD motor system appro성mately linearized using the fieldlongrightarroworientation method. Many of t these motor systems have BLDD motor to obtain no backlashes. On the other hand, it has disadvantages such as the h high cost and more complex controller caused by the nonlinear characteristics. And the load torque disturbance is d directly affected to a motor shaft. To r밍ect this problem, stability analysis is calTied out using Lyapunov stability t theorem. Using this results, the stability is proved and load disturbance detected by the asymptotically stable adaptive observer is compensated by feedforwarding the equivalent CUlTent having the fast response.

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A Study on Dynamically Visual System that Vision and Sense of Equilibrium are Fused (시각과 평형각이 융합된 다이나믹한 시각 시스템에 관한 연구)

  • 문용선;정남채
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.5 no.7
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    • pp.1354-1360
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    • 2001
  • Calculated velocity distribution was used to visual information by image that is obtained from camera. The visual velocity of object that is obtained from this visual information were fused and experimented. That is, need motion of eye that motion of head that happen by external disturbance or move of camera itself to get stable image in environment that receive external disturbance can be compensated. In this treatise, algorithm that control gaze which vision and sense of equilibrium are fused in environment with external disturbance proposed, and thing that compare with that it controls gaze only that control gaze which vision and sense of equilibrium are fused in the experiment result and position deflection is few confirmed. This was because action of camera prop is effect that record conclusion error of the speed because the appearance speed is decreased being compensated by angular velocity sensor.

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Precision position control of induction motors using DSP6416 (DSP6416을 이용한 유도기의 정밀 위치 제어)

  • Kim, Hyun-Sik;Kim, Young-Chan;Ko, Jong-Sun
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.12 no.1
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    • pp.19-26
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    • 2007
  • This paper presents a precision position control of induction motor using disturbance observer to reduce disturbance effects. It shows that proposed algorithm is strong in induction motor precision control for disturbance change. This system with disturbance observer using deadbeat control, which has high benefit, is good for quick disturbance compensation. To show this effectiveness the whole process is simulated by simulink, and also experimented by DSP6416 with TCP-IP network board.

Attitude Control of the Unmanned Robot System Using Disturbance Observer (외란관측기를 이용한 무인로봇시스템의 자세 제어)

  • Chang, Yu-Shin;Keh, Joong-Eup;Lee, Man-Hyung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.1864-1865
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    • 2006
  • 무인지능형로봇 시스템에 있어서 자세의 정확도를 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응된다. 이와 같은 시스템은 운용 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 잘 제거해야 요구되는 위치 정도로 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 로봇에 대한 자세 제어 분야는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어 기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학식을 알아야 하며, 구현하기 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하는 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 둥에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 PMSM 모터모델 시뮬링크 블록을 구성하여 검증된 외란 관측기 제어 알고리즘을 검증한다. 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 모터 실험 시스템에 실제 적용함으로써 타당성을 검증하여 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

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High-Performance Speed Control Using Adaptive State Estimator for Electric Machine with Low-Precision Shaft Encoder (저 분해능 엔코더가 장착된 전동기의 적응 상태추정기를 이용한 고성능 속도제어)

  • 권택준;현동석
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 1998.07a
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    • pp.309-313
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    • 1998
  • 고성능 서보 전동기 시스템을 구축하기 위해서는 저속영역과 고속영역을 포함하는 넓은 속도영역에서의 정확한 속도검출을 통한 정밀한 속도제어기 필수적이며, 관성모멘트와 같은 전동기의 파라메터 변동에 대해 강인한 속도제어와 외란 억제능력도 중요한 요소로서 고려되어야 한다. 변동하는 부하의 관성모멘트을 식별하여 PI 속도제어기를 실시간으로 적응 동정하고, 플랜트 잡음과 측정잡음을 고려하는 상태 관측기인 칼만필터의 부하관성에 대한 민감성을 제거하기 위해 이를 적응 동정하여 적응 상태 추정기를 구현함으로써 우수한 속도 추정 성능을 얻었다. 또한 외란과 불확실한 모델링은 등가 외란으로 추정되어 전향적으로 보상된다. 본 논문에서는 이러한 특징을 이용하여 전동기의 고성능 속도제어를 구현하고 유도전동기를 이용한 실험을 통하여 연구결과의 유효성을 확인한다.

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