• Title/Summary/Keyword: 제어기 구조

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Experimental Study on the Active Controller of Structures Considering Modeling Uncertainty (구조물의 모델링 불확실성을 고려한 능동 제어기의 실험연구)

  • 민경원;김성춘
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.4
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    • pp.53-61
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    • 2000
  • 능동 제어기를 설계하기 위해서는 제어대상 구조물의 수학모델의 구해야한다. 그러나, 무한차원의 구조물에 대하여 정확한 모델을 구하는 것은 불가능하므로 유한차원인 저차원화된 모델을 사용하여 제어기를 설계한다. 그러나, 실제 구조물과 저차원화된 모델사이의 오차에 의하여 제어기의 성능이 저하가 되면 제어기와 구조물의 상호작용, 지진과 같은 오란 등의 불확실성, 지진시 구조물의 동적 특성 변화로 인하여 제어기의 성능이 더욱 저하가 된다. 이러한 저하 요인은 제어기 설계시 요구되는 구조물의 수학모델에 대한 불확실한 요소로 작용하기 때문에 제어성능의 저하를 일으키며 응답의 불안정을 유발하기로 한다. 본 연구에서는 질량형 능동제어기(AMD)가 설치된 3층 건물 모형의 모델 오차에 관한 불확실성을 반영한 강인제어기법을 적용하여 제어성능과 안정성을 실험을 통하여 분석하였다. 강인제어 기법인 $\mu$ 합성법에 요구되는 여러 가지 가중함수인 주파수필터는 건물과 AMD의 특성, 모델 오차, 제어율과 AMD 성능의 , 측정잡음 및 지진외란의 특성 등을 고려하여 정량적으로 선택되었다. $\mu$합성법에 의하여 제어기를 설계하였으며 강인성을 비교하기 위하여 불확실성이 고려되지 않는 LQG 기법에 의한 제어기를 선택하였다. $\mu$합성법은 규정된 불확성에 대하여 제어의 강인성을 가지므로 동적특성이 바뀐 건물모형에 관한 강인성을 LQG 기법에 의한 제어성능과 비교하였다. 그 결과 동적특성이 변화된 건물에 대하여 $\mu$합성법만이 제어의 효율성이 유지되는 강인성을 나타내었다.

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실시간 분산처리 제어기를 위한 객체지향형 시뮬레이터 구조

  • 박재현
    • ICROS
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    • v.4 no.1
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    • pp.28-32
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    • 1998
  • 본 글에서는 실시간 분산처리 제어기를 위한 시뮬레이터의 구조를 제시한다. 분산처리 환경에서 각각의 노드 간에 비주기적으로 발생하는 메시지와 주기적으로 발생하는 데이터의 교환을 위한 통신 구조와 가상머신을 이용한 객체지향형 시뮬레이터 구조를 제시하고자 한다. 그리고 제안된 구조의 소프트웨어를 이용하여 PID 제어기를 설계하는 예제를 보여준다.

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Design of an Adaptive Fuzzy Controller with the Nonlinear Sliding Mode (비선형 슬라이딩 면을 가지는 적응 퍼지 제어기 설계)

  • Lee, Hun;Lee, Dae-Sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2001.12a
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    • pp.145-148
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    • 2001
  • 일반적으로 가변구조제어는 외란과 변수 변화에 대해 강인한 특성을 가지지만 제어기 설계자는 이러한 값들에 대한 상한 값과 하한 값을 알아야한다. 그러나 때로는 이러한 상한 값과 하한 값을 얻는다는 것은 쉽지가 않다. 이에 반해 퍼지제어기는 외란과 변수 변화에 대한 제어기 설계에 있어서 효과적인 방법을 제공한다. 따라서 퍼지제어기와 가변구조제어기가 가지는 장점들을 결합하는 연구가 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 기존의 선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용하는 방법 대신 비선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용한 적응 퍼지 가변구조제어기를 이용하였다. 따라서 시스템의 결과는 선형 슬라이딩 면을 가지는 제어기 설계에서 나타나는 동적 특성과 정적 특성의 대립을 해결할 수 있다. 또한, 가변구조제어의 동적 특성을 결정하는 제어입력을 도입하여 적응 퍼지 가변구조제어기의 안정도를 판명하였다. 제안된 제어 알고리듬의 유용성을 입증하기 위해 비선형성이 큰 가변 길이를 갖는 진자 시스템을 이용하였다.

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Robust Control of Earthquake Responses considering Higher Mode Uncertainty (고차 모우드 불확실성을 고려한 지진응답의 강인제어)

  • 고현무;박관순;박원석;조익선
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.99-108
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    • 2000
  • 구조물의 능동제어 시스템에서 제어기 설계에 사용되는 구조계의 모델과 실구조계의 차이는 시스템의 성능저하 및 불안정성을 유발할 수 있다 이연구에서는 무시된 고차모우드와 같이 주파수영역에서 표현되는 비구조적 불확실성에 대하여 시스템의 안정성을 보장하도록 강인성을 가지는 LQG/LTR제어이론을 사용하여 구조물의 지진응답제어에 효과적으로 사용할 수 있는 제어기 설계방법을 제시한다 특히 고층건물이나 교탑과 같은 구조물의 지진응답 제어에 적용할 수 있도록 각층의 절대 가속도를 측정변수로 층간상대변위를 제어변수로 설정하여 최적제어기를 구성한다 El Centro 지진압력을 받는 6자유도 전단빌딩모델에 대하여 제어기를 설계하거 수치모사를 수행하여 제시한 제어기가 안정도-강인성을 가지고 지진응답제어에 효과적임을 보인다.

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A Design of New Real Time Monitoring Embedded Controller using Boundary Scan Architecture (경계 주사 구조를 이용한 새로운 실시간 모니터링 실장 제어기 설계)

  • 박세현
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.4 no.6
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    • pp.570-578
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    • 2001
  • Boundary scan architecture test methodology was introduced to facilitate the testing of complex printed circuit board. The boundary scan architecture has a tremendous potential for real time monitoring of the operational status of a system without interference of normal system operation. In this paper, a new type of embedded controller for real time monitoring of the operational status of a system is proposed and designed by using boundary scan architecture. The proposed real time monitoring embedded controller consists of test access port controller and an embedded controller proposed real time monitoring embedded controller using boundary scan architecture can save the hard-wire resource and can easily interface with boundary scan architecture chip. Experimental results show that the real time monitoring using proposed embedded controller is more effective then the real time monitoring using host computer.

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A Study on the Applicability of Structural Vibration Control Algorithm Considering the Performance Limit of Actuator (구동기의 성능 한계를 고려한 구조물의 진동제어 알고리듬의 적용에 관한 연구)

  • 임채욱;정태영;문석준;김광준
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.4 no.2
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    • pp.25-36
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    • 2000
  • 본 논문에서는 구조물이 과도한 기진력을 받을 때에 구조물의 진동 제어를 위하여 제안 되어진 여러 가지 포화 제어 알고리듬들의 유용성을 실제적인 관점에서 살펴보았다 제안된 포화 제어 알고리듬 중세서 수정된 뱅뱅 제어 알고리듬이 매우 유용한 것임을 확인할 수 있었으나 이는 제어력 파형 결정 파라미터의 어떤 범위내에서만 효과적이며 그 범위를 넘어서는 경우에 있어서는 제어기를 불안정하게 할 수 있음을 확인할 수 있었다 따라서 수정된 뱅뱅 제어 알고리듬의 적용시에 과도한 외부 기진력에 대하여 제어기의 안정적인 작동에 의한 구조물의 진동제어효과를 얻기 위해서 제어력 파형 파라미터를 과도 기진력의 크기에 따라 변화시키는 적응형의 방법을 제안하였고 이의 유용성을 수치실험 및 유압식 질량 감쇠기를 장착한 축소 구조물 검증 실험을 통하여 확인하였다.

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Chattering Reduction of Variable Structure Controller for Position System of Induction Motor (유도전동기의 위치제어 시스템을 위한 가변구조제어기의 떨림저감)

  • Kim, Young-Jo;Kim, Hyun-Jung
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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    • v.35T no.2
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    • pp.39-47
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    • 1998
  • It has been known that variable structure control(VSC) has theoretically powerful control technique of providing fast response, no overshoot, and very robust control with respect to system parameter variations and disturbances. However, the technique has not become more widely extended in the industrial circles because chattering phenomenon which may excite high-frequency unmodelled plant dynamics and damage to system components exists. In this paper, a modified variable structure control(MVSC) is developed to alleviate these problems which are applied to the position control of induction motor. While the conventional VSC makes the structure of the system change with high-frequency switching on the center of the one switching surface, in the MVSC two switching surface are used to establish a sliding sector. The structure of the system will be changed with low-frequency switching. Therefore, the proposed algorithm has the properties of reducing chattering, retaining the benefits achieved in the conventional VSC, and working even under the influences of parameter variations. Experimental results show the effectiveness of the control strategy proposed here for the position control of induction motor.

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Design of Modified Deadbeat Digital Controller for Output Voltage Improvement of 3-Phase UPS (3상 UPS의 정전압 출력특성 향상을 위한 개선된 데드비트 디지털 제어기의 설계)

  • 조준석;이승요;김홍성;최규하
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.5 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • 본 논문에서는 무정전전원장치(UPS)에 사용되는 3상 PWM 인버터의 정전압 제어특성 향상을 위해 개선된 형태의 데드비트 제어방식을 제안하고 이의 설계를 수행한다. 일반적으로 UPS는 전압제어 루프 안에 전류제어기를 두는 형태의 이중 제어 루프 구조를 가지며, 빠른 과도응답 제어 특성을 얻기 위해 데드비트 제어기가 많이 적용되어 왔다. 그러나 전압, 전류의 이중 제어구조를 갖는 데드비트 제어기의 경우 동일한 극배치 특성으로 인해 기존의 제어 시스템은 불안정한 측면을 갖게된다. 이러한 제어특성의 개선을 위하여 분리된 극배치를 가지는 제어기구조를 제안하며, 이는 전압제어기 출력으로 1차 지수함수 응답을 사용하는 변형된 형태의 데드비트 제어기로 구성된다. 아울러 부하 변동에 따른 부하전류의 외란성분을 전향보상하기 위하여 전차원 외란 관측기를 설계하고 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안된 시스템의 우수성을 확인한다.

A survey on the robust controller (Robust 제어기에 관한 연구동향)

  • 권욱현;김상우
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1986.10a
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    • pp.346-351
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    • 1986
  • 본 논문에서는 과거 10여년 동안의 Robust제어기에 관한 연구동향을 조사 요약하였다. Robust제어기에 관한 연구는 제어시스템의 Robustness 분석과 Robust한 제어기 설계방법으로 나뉘며 Robustness 분석은 불확실성이 구조를 갖는 경우와 구조가 없는 경우로 나뉘어 연구된다. Robust한 제어기 설계 방법에는 LQG/LTR방법과 제어기 매개변수화등이 있다. 본 논문에서는 각 방법들을 간략히 소개하고 이들을 비교하였다.

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Application of a Fuzzy Controller with a Self-Learning Structure (자기 학습 구조를 가진 퍼지 제어기의 응용)

  • 서영노;장진현
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.19 no.6
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    • pp.1182-1189
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    • 1994
  • In this paper, we evaluate the performance of a fuzzy controller with a self-learning structure. The fuzzy controller is based on a fuzzy logic that approximates and effectively represents the uncertain phenomena of the real world. The fuzzy controller has control of a plant with a fuzzy inference logic. However, it is not easy to decide the membership function of a fuzzy controller and its controlrule. This problem can be solved by designing a self-learning controller that improves its own contropllaw to its goal with a performance table. The fuzzy controller is implemented with a 386PC, an interface board, a D/A converter, a PWM(Pulse Width Modulation) motor drive-circuit, and a sensing circuit, for error and differential of error. Since a Ball and Beam System is used in the experiment, the validity of the fuzzy controller with the self-learning structure can be evaluated through the actual experiment and the computer simulation of the real plant. The self-learning fuzzy controller reduces settling time by just under 10%.

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