• 제목/요약/키워드: 적분형 가변구조 제어

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자동피킹 시스템 구동용 선형 유도 모터 드라이브 설계 및 적분형 가변구조 제어 기반의 강인 위치 제어기 설계 (Design of Linear Induction Machine Drive and Robust Position Controller based on Integral Variable Structure Scheme for Automatic Picking System)

  • 최정현;유동상;김경화
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.511-518
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    • 2013
  • 고 정밀도와 고 속응성의 물류 이송을 위한 자동피킹 시스템 (Automatic Picking System; APS) 구동용 선형 유도 모터 드라이브의 설계 및 강인한 위치 제어 기법이 제안된다. 모델 불확실성에 대한 강인한 위치 제어기 설계를 위해서 적분형 가변구조 제어 기법이 고려된다. APS의 외란추력, 질량 및 마찰계수 등의 기계적 파라미터 변화는 위치 제어 성능에 직접적 영향을 주며 이러한 불확실성 하에서도 강인한 위치 응답 성능을 보유하는 위치 제어기가 설계된다. 선형 유도 모터의 모델을 위한 Simulink 라이브러리가 상태방정식으로부터 개발되며 이를 활용한 Matlab - Simulink 기반의 비교 시뮬레이션을 통해 제안된 방식이 강인한 위치 응답 성능을 가지며 고 정밀도와 고 속응성을 요구하는 APS에 적합함이 입증된다.

가변 구조 제어 방식을 이용한 최소위상 비선형 시스템의 점근적 경로 추적 (The asymptotic tracking using variable structure control for a minimum phase nonlinear system)

  • 오승록
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.30-35
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    • 2009
  • 입력 상수에 불확실성이 있는 최소위상 비선형시스템에 대해 경로추적 오차가 없는 제어기 설계를 제안하였다. 모델링 불확실성이 존재하는 비선형 시스템에 대해 상태 변수를 예측하기 위해 고 이득 관측기를 사용하였다. 적분형 가변 구조 제어 방식을 이용하여 점근적으로 경로추적오차가 0 되는 새로운 제어기를 제안하여 기존의 경로 추적오차를 감소시켰다. 제어기 설계의 정당성은 폐루프 시스템을 Lyapunov 분석 방법을 통해 보였다. 또한 제어기의 성능을 모의시험을 통해 보였다.

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직류서보 위치제어 시스템을 위한 편차적분 상태궤환 가변구조제어기 (Integral Error State Feedback VSC for a DC Servo Position Control System)

  • 박영진;이기상;홍순찬
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제8권3호
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    • pp.88-95
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    • 1994
  • 직류서보 위치제어 계통에서 정합조건을 만족하지 않는 외란의 영향을 제거하기 위하여 편차적분 상태궤환 가변구조제어기(IESFVSC)를 제안한다. 제안되는 제어계는 2차의 서보보상기와 상태궤환 가변구조제어기로 구성되었으며 서보보상기를 포함함으로 인하여 다양한 형태의 외란에 대한 제어계의 강인성을 증가시키는 동시에 편차방정식을 사용하지 않고도 효과적인 목표치 추적능력을 가진다. 제안된 IESFVSC를 직류전동기 위치제어계에 적용하고, 다양한 조건에서 이론적인 해석과 시뮬레이션을 수행함으로서 이 제어계가 정합조건이 만족되지 않는 계단형 및 ramp형 외란이 발생할 경우에도 매우 우수한 정상상태특성과 외란제거성능을 가짐을 입중하였다.

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고 강인성 적분 최적 가변구조 제어기 (A Highly Robust Integral Optimal Variable Structure System)

  • 이정훈
    • 전기전자학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.87-100
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    • 2005
  • 본 연구는 불확실성이 존재하는 다이나믹 시스템을 고 강인성 및 성능 사전 결정 제어를 하기 위하여 적분 최적 가변구조 시스템을 설계한다. 제안된 제어기에서는 적분 슬라이딩 면을 이용 리칭 문제를 완전히 제거하여 시스템이 초기 값에서부터 바로 슬라이딩하여 외란과 불확실성에 무관하게 사전에 결정된 슬라이딩 면을 슬라이딩 모드 상태로 추종하므로 고 강인성 제어가 이루어진다. 적분 슬라이딩 면이 정의하는 이상 슬라이딩 동특성을 상태방정식 형으로 얻고, 고급 최적 제어 이론을 통하여 최적 의미로 설계한다. 이는 바로 슬라이딩 면과 등가 제어입력의 설계가 된다. 사전에 선정된 슬라이딩 면 위에 슬라이딩 모드를 발생할 제어입력을 설계하였다. 그 결과 외란과 불확정성에도 불구하고 주어진 초기 값에서부터 원점까지 전체 슬라이딩 출력이 완전하게 보장받는다. 더구나 기존의 최적 VSS에서는 설계 성능의 강인성을 보장받기 어려운데 반하여, 제안된 IOVSS에서는 실제 출력의 예측과 사전 결정이 가능하다. 예제를 들어 제안된 알고리듬의 성능을 검진한다.

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선형화 기법을 이용한 가변추력 고체추진 기관의 압력 및 추력 제어 (Control of pressure and thrust for a variable thrust solid propulsion system using linearization)

  • 김영석;차지형;고상호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.167-174
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    • 2011
  • 고체추진기관은 구조가 비교적 간단하고 장기적 저장성이 우수한 반면에 일반적으로 추력의 조절 등에 한계성을 가지고 있다. 본 논문에서는 핀틀 밸브 등과 같은 특수한 노즐을 사용하는 가변추력 고체추진기관의 압력 및 추력 제어 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 질량보존만을 고려한 추진기관의 연소기 내 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 모델의 비선형성을 피드백을 통해 제거하고 이를 선형모델로 대치하는 피드백 선형화 제어기를 설계하고, 압력제어모델의 추력계산식을 얻어내어 추력제어모델을 제시한다. 운용점에 대해 선형화하여 비례-적분 제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통하여 모델의 성능을 분석한다.

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적분형 가변구조 제어를 이용한 인버터 구동 유도전동기의 전류제어 (Current Control of Inverter-Fed Induction Motor Using Integral Variable Structure Control)

  • 정세교;이정훈;박재우;윤명중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.270-272
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    • 1994
  • A new current control technique for inverter-fed vector controlled induction motor drives is presented. Using a integral variable structure control(IVSC) approach, the current controller is designed in the stationary rotating reference frame. The chattering reduction technique is also considered by the full state flux observer. By employing the proposed control scheme, a good control performance is achieved in the transient and steady state. The effectiveness of the proposed scheme is demonstrated through the comparative simulations.

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슬라이딩 모드를 이용한 직접전력제어 기반의 계통연계형 태양광 발전 시스템의 성능 개선 (Performance Improvement of a Grid-Connected Photovoltaic Power Conditioning System Using a Sliding-Mode Based Direct Power Control)

  • 이준석;이병섭;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.269-270
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    • 2011
  • 본 논문은 계통연계형 태양광 발전 시스템에서 유효, 무효전력 주입 시 성능개선을 위한 슬라이딩 모드가 적용된 직접전력제어 기법을 제안한다. 제안하는 제어 기법은 공간벡터변조 방식이 적용된 직접전력제어에서 적합한 비례-적분제어기의 모델링을 함으로 적절한 제어기의 이득을 설정한다. 직접전력 제어의 우수한 응답특성을 유지하기 위하여 가변구조제어의 한종류인 슬라이딩 모드제어를 적용한다. 제안하는 알고리즘의 검증을 위하여 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 제어기법의 타당성을 확인 한다.

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선형화 기법을 이용한 가변추력 고체추진 기관의 압력 및 추력 제어 (Control of Pressure and Thrust for a Variable Thrust Solid Propulsion System Using Linearization)

  • 김영석;차지형;고상호;김대승
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.18-25
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    • 2011
  • 고체추진기관은 구조가 비교적 간단하고 장기적 저장성이 우수한 반면에 일반적으로 추력의 조절 등에 한계성을 가지고 있다. 본 논문에서는 핀틀 밸브 등과 같은 특수한 노즐을 사용하는 가변추력 고체 추진기관의 압력 및 추력 제어 알고리즘을 제안한다. 연소기 내 압력제어를 위해 질량보존만을 고려한 추진기관의 연소기 내 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 모델의 비선형성을 피드백을 통해 제거하고 이를 선형모델로 대치하는 피드백 선형화 제어기를 설계한다. 또한 과소 팽창된 1차원 노즐 모델에 대한 추력식을 유도한 후, 고전적 선형화 기법을 이용하여 비례-적분 추력제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통하여 성능을 시연한다.

선형 캐스코드 전류모드 적분기 (Linear cascode current-mode integrator)

  • 김병욱;김대익
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권10호
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    • pp.1477-1483
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    • 2013
  • 연속시간 전류모드 기저대역 채널선택 필터 설계를 위하여 전류이득과 단위이득 주파수를 개선시킨 저전압 선형 캐스코드 전류모드 적분기를 제안하였다. 제안된 전류모드 적분기는 CMOS 상보형 회로로 구성된 완전 차동 형태의 입 출력단으로 구성하였으며, 여기에 캐스코드 트랜지스터를 추가시킴으로써 바이어스 단을 구성하여 선형영역에서 동작시켜 저전압 구조에 적합하도록 설계하였다. 이 때 바이어스 전압을 선택적으로 제어하여 주파수 대역이 가변될 수 있도록 설계하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 설계한 선형 캐스코드 전류모드 적분기가 저전압 동작, 전류 이득 및 단위이득 주파수 등 모두 만족할 만한 특성을 가지고 있음을 확인하였다.

적분보상형 가변구조제어기법을 이용한 유도 전동기 위치제어 (Induction Motor Position Control Using Integral-Compensating Variable Structure Control Algorithm)

  • 강문호
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제52권6호
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    • pp.323-332
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    • 2003
  • This paper proposes a variable structure position controller for an induction motor(IM) which uses a reaching law and an integral compensating nonlinear switching function. With the integral compensating nonlinear switching function, both very low overshoot and high steady state control accuracy can be obtained by compensating the states chattering problem due to the unmodelled dynamics of inverter and feedback sensors. With the reaching law, reaching mode can be established quantitatively during transient state so that dynamic control performance is improved. For experiment a digital servo driver which consists of a DSP and an IPM inverter was developed. With the various experimental results, IM position control performance was verified.