• Title/Summary/Keyword: 외란제거

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Disturbance Rejection and Optimal Tuning of PID Controller Using $H_\infty$ and Immune Algorithms (PID제어기루프의 외란제거 및 최적화 튜닝을 위한 면역 알고리즘 적용)

  • Kim, Dong-Hwa;Cho, Jea-Hoon;Lee, Hwan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11b
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    • pp.319-322
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    • 2003
  • 본 논문에서는 PID제어기를 이용해 외란이 존재하는 이차 시스템을 제어하는 경우 외란 제거와 최적제어가 동시에 될 수 있는 PID 파라메터를 면역 알고리즘을 통해 구하였다. 지금까지 면역알고리즘을 적용한 최적화 문제에서는 외란이 존재하는 시스템에 대한 적용 사례가 매우 적었다. 그러므로 본 논문에서는 면역알고리즘이 외란이 존재하는 시스템에서 어떠한 성능을 가지는 알아보기 위하여 외란이 존재하는 이차 시스템에 적용하여 그 성능을 알아보았다. 외란제거를 위해 $H_\infty$-norm을 응용하여 제어시스템의 외란제거 조건들을 제시하고 이 조건들을 만족하는 PID 제어기를 설계하였다. 설계된 PID제어기의 최적 파라메터를 구하기 위해 면역 알고리즘을 적용하였고 최적 파라메터를 평가하기 위하여 ISE(integral of squared error)성능지수를 이용하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

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Optimal tuning and Disturbance Rejection on PID controller loop for motor control using Immune Algorithm (면역알고리즘을 이용한 전동기 제어용 PID 제어기루프의 외란제거 및 최적화 튜닝)

  • Kim, Dong-Hwa;Cho, Jea-Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.137-140
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    • 2003
  • 본 논문에서는 PID제어기를 이용해 외란이 존재하는 2차시스템 특성을 갖는 전동기를 제어하는 경우 외란제거와 최적제어가 동시에 될 수 있는 PIB파라메터를 면역알고리즘을 통해 구하였다. 외란제거를 위해 $H{\infty}-norm$을 응용하여 제어시스템의 외란제거 조건들을 제시하고 이 조건들을 만족하는 전동기 제어용 PID제어기를 설계하였다. 설계된 PID제어기의 최적 파라메터를 구하기 위해 면역 알고리즘을 적용하였고 최적 파라메터를 평가하기 위하여 ITSE(Integral of time weighted squared error)성능지수를 이용하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

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Disturbance Rejection and Optimal Tuning of PID Controller Using $H_\infty$ and Genetic Algorithms ($H_\infty$ 와 유전자 알고리즘을 이용한 PID 제어기루프의 외란제거 및 최적화 튜닝)

  • Kim, Dong-Hwa;Jo, Jae-Hun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11b
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    • pp.323-326
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    • 2003
  • 본 논문에서는 PID 제어기를 이용해 외란제거를 함은 물론 최적 제어가 될 수 있는 파라메터를 유전자 알고리즘을 통해 구하는 방법을 제안하였다. 외란제거를 위해 $H_\infty$-norm을 응용하여 제어시스템의 외란 제거 조건들을 제시하고 이 조건들을 만족하는 PID 제어기를 설계하였다. 설계된 PID제어기의 최적 파라메터를 구하기 위해 유전자 알고리즘을 이용하였고 최적 파라메터를 평가하기 위하여 ITSE(Integral of time weighted squared error)성능지수를 이용하였다. 위의 설계 기법들을 서보모터의 제어에 적용하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

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A Study on the Rejection of Dynamic Disturbance Forces in a Magnetically Suspended System Using Flux Feedback (자기력 부상 시스템에서 자속궤한을 이용한 동적 외란력의 제거에 관한 연구)

  • Kim, Jong-Ki;Lee, Key-Seo;Lee, Jun-Ho
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.16 no.3 s.108
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    • pp.283-290
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    • 2006
  • This study is concerned with static and sinusoidal disturbance rejection for a single periodic input disturbance with known period. In the area of active elimination of a disturbance force, the control input should have two different kinds of gains: one is to deliver a stable control and the other is a force component to cancel the external disturbance force. In this paper we employ a simple state feedback control law to make the balance beam stable and employ a linear observer to estimate the states which represent the external disturbance force components. Simulation results verify our proposed control method to reject a static and sinusoidal disturbance force.

Tracking Control of IPMSM using the Active Disturbance Rejection Control (매입형 영구자석 동기전동기의 능동외란제거제어를 이용한 추종제어)

  • Jeon, Yong-Ho;Chae, Seong-Byeong
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.17 no.5
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    • pp.859-866
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    • 2022
  • Active disturbance rejection control is a method in which the disturbance is removed from the controller by estimating the state variable using the Luenberger observer. The Luenberger observer is estimated by defining a nonlinear term including disturbance with constant characteristics in a steady state as a state variable. It can be shown that the speed tracking performance is improved by compensating the estimated state variable to the PI controller and the IP controller. The disturbance removal performance of the tracking control can be confirmed by observing that the estimated state error is within 1.9 [%] in the case of load fluctuation and the steady-state state tracking error converges to zero.

3-axis stabilized spacecraft attitude control by neural network disturbance observer (신경망에 의한 외란 관측을 통한 3축 안정화 인공위성의 자세제어)

  • 한기혁;김진호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 2000.10a
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    • pp.1-1
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    • 2000
  • 본 논문에서는 3축이 연성되어 비선형 운동 방정식으로 표현되는 3축 안정화 인공위성 시스뎀에 입릭외란과 시스템의 불확실성이 존재할 경우에도 자제 정밀도를 유지하는 제어기를 설계한다. 비선헝 운동 방정식으로 표현되는 운동 방정식을 선형화하고 PID제어기를 구성하였다 선형화에 의한 시스템의 불확실성과 입력 외란을 신경회로망으로 추정하여 외란의 엉향을 제거하도록 구성된 PR제어기의 제어입력을 수정한다 수정된 제어입력은 외란을 상쇠시켜 시스템 출력에서 외란의 효과를 제거하게 된다. 신경회로망은 제어입력과 시스템 출력, 기준 운동 방정식간의 관계를 이용하여 외간과 시스템의 불확실성을 추정하며, 역전파 알고리즘을 사용한 학습 알고리즘으로 신경 회로망을 교육한다. 제안된 신경회로망을 이용한 외란 제거 제어기는 시뮬레이션을 통하여 자세 정밀도의 향상을 검증한다

Precision Quality Assurance of the Multiple Dynamic Systems in Iterative Loaming and Repetitive Control with System and Disturbance Identification (반복학습제어와 시스템 및 외란인식기술을 응용한 복합구조물의 정밀도 품질보증)

  • 이수철
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.7 no.1
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    • pp.10-15
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    • 2002
  • It is presented to extended to an interaction matrix formulation to the problem of system and disturbance identification for a plant that is corrupted by both process and output disturbances. With only an assumed upper bound on the order of the system and an assumed upper bound on the number of disturbance frequencies, it is shown that both the disturbance-free model and disturbance effect can be recovered exactly from disturbance-corrupted input-output data without direct measurement of the periodic disturbances. The rich information returned by the identification can be used by an iterative learning or repetitive control system to eliminate unwanted periodic disturbances. Those can be helped to apply to the multiple dynamic systems for precision quality assurance.

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A Design of Disturbance Observer to Improve of Disturbance Response for Time Delay Systems (시간지연시스템의 외란응답 특성 개선을 위한 외란 관측기 설계에 관한 연구)

  • Lee, Soon-Young
    • Journal of IKEEE
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    • v.21 no.4
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    • pp.424-427
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    • 2017
  • Smith predictor can't be applied to the time delay systems that have poles near the origin or a pure integrator or a modeling error, because of occurring the steady state error for the step disturbance. In this paper, a new Smith predictor controller for these systems is designed to eliminate the effects of the disturbance. A disturbance observer to estimate a disturbance is proposed and a new controller is designed using the estimated disturbance. As a result, the new controller can eliminate the effects of the disturbance and modeling error. The simulation results for the steam superheater and the steam pressure systems verify the efficiency of the proposed controller.

Frequency Estimation and Suppression of Sinusoidal Disturbance for Linear Time Invariant Systems (선형 시불변시스템을 위한 정현파 외란의 주파수 추정과 억제)

  • Kim, Hyungjong;Lee, Seung-Joon;Nam, Kyung-Tae;Kim, Jeongchang
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.507-508
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    • 2015
  • 본 논문에서는 알 수 없는 주파수의 정현파외란(sinusoidal disturbance)을 가지는 선형시불변(linear time-invariant) 시스템에 대해 그 외란의 주파수 추정과 억제를 목표로 하는 알고리즘을 설계한다. 제시된 알고리즘은 주파수 추정을 위한 적응관측기(adaptive observer)와 외란 제거를 위한 출력조정기(output regulator)로 구성된다. 기존에 연구에 비하여 모델불확실성에 대한 강인성은 유지하면서 제어기의 초기값(initial value) 설정에 의존하지 않는 안정도 및 성능을 가진다. 제안된 알고리즘은 외란의 주파수를 완벽하게 추정하며, 그 정보를 바탕으로 외란 제거 성능을 보장할 수 있다. 또한, 실제 광디스크 시스템(optical disc drive systems)에 대한 시뮬레이션을 통하여 그 효과를 보여준다.

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The design of hybrid control system using Fuzzy and AFC (퍼지 및 AFC를 이용한 복합 제어시스템 설계)

  • Kim, Gwan-Hyung;Jeong, Hoi-Seong;Kim, Jun-Su;Cho, Hyun-Cheol;Lee, Hyung-Ki
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.545-546
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    • 2012
  • 일반적으로 회전력이 발생하는 제어시스템에 있어서 발생되는 외란과 시스템의 동특성에 의해 발생되는 리플 등을 보정하기 위해 다양한 제어기법들이 연구되고 있다. 특히, 제어시스템에 존재하는 미지의 외란을 제거하기 위하여 AFC(Adaptive Feedforward Cancellation) 제어이론을 적용하여 미지의 외란에 대한 시스템의 안정성을 확보하려고 노력하고 있다. 그러나 기존의 AFC의 구현을 위하여 연속 시간제어시스템의 전달함수인 IMP(Internal Model Principle)를 이용하여 특정 주파수 영역에 대한 외란을 제거하고 있지만 보다 광범위한 영역에 대해서는 제어 성능은 아직 부족한 편이다. 본 논문에서는 기존의 PID 제어기를 이용한 위치제어에 있어서 발생할 수 있는 외란을 제거하기 위해 AFC 제어이론인 IMP 전달함수와 인공지능 기법인 Fuzzy 제어기를 추가로 설계하여 모터의 위치제어에 대한 성능과 외란 제어에 대한 성능을 제시하고자 한다.

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