• 제목/요약/키워드: 제어이득

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다층 신경망에 의한 I-PD 제어계의 구성 (Construction of the I-PD Control System by Multilayer Neural Network)

  • 고태언
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.74-79
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    • 2002
  • 많은 제어기법들이 이산시간영역제어계에서 제어성능을 개선하기 위해서 제안되고 있다. 이 제어기법들을 이용한 제어계에서 계의 응답특성은 제어기의 이득에 관계한다. 특히 외란이나 부하변동에 의해서 계의 응답이 변할 때 제어기의 이득을 재조정할 필요가 있다. 본 논문에서는 다층 신경망으로 I-PD제어기와 전치보상기를 설계하였다. I-PD제어기와 전치보상기의 이득이 자동적으로 역전파 알고리즘에 의해서 조정되도록 하였다. 제어계의 응답이 어떤 조건에 의해서 변할 때 I-PD제어기와 전치보상기의 이득들이 역전파 알고리즘에 의해서 자동적으로 조정되게 하였다. 이 I-PD제어기법을 직류 서보 전동기를 구동원으로 하는 위치제어계에 적용하여 제어기의 제어성능을 실험 결과로 타당성을 확인하였다.

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위성 통신 시스템을 위한 Ka-band 이득제어 CMOS 저잡음 증폭기 (Ka-Band Variable-Gain CMOS Low Noise Amplifier for Satellite Communication System)

  • 임혜민;정하연;이재용;박성규;박창근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.959-965
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    • 2019
  • 본 논문에서는 CMOS 65-nm 공정을 이용하여 위성 통신 시스템에서 Ka-band를 지원하기 위한 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 저잡음 증폭기는 고이득 모드와 저이득 모드로 구성되어있으며, 입력신호의 크기에 따라 이득을 제어하도록 설계하였다. 전력소모를 줄이기 위해 회로 전체의 공급전압을 1 V 이하로 제한하였으며, 인버터 구조의 이득제어 회로에 대해 기술하였다. 제작된 회로의 크기를 줄이기 위해 3D EM 시뮬레이터를 사용하였으며, 패드를 포함하며 $0.33mm^2$의 면적을 갖는다. 제작된 증폭기는 3 dB 대역폭에서 -7 dB의 이득제어 범위를 가지며 반사계수는 고이득 모드에서 -6 dB, 저이득 모드에서 -15 dB 미만으로 측정되었다.

유전알고리즘을 이용한 이동로봇의 시간 및 에너지 최적제어 (Optimal Control of Time and Energy for Mobile Robots Using Genetic Algorithm)

  • 박현재;박진현;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.688-697
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    • 2017
  • 비선형 시스템의 이동 로봇을 원하는 목표점으로 속도, 가속도 그리고 각속도 관련 에너지를 최소한으로 사용하여 최단시간 안에 이동시키는 최적의 제어 문제를 수학적으로 푸는 것이 매우 어렵다. 본 논문에서는 유전알고리즘을 이용하여 이동 로봇의 속도, 각속도 관련 에너지를 최소화하면서 최단시간 안에 이동할 수 있는 최적제어이득을 구한다. 이동 로봇은 비선형시스템이므로 초기위치에 따라 최적제어이득이 다르게 결정된다. 따라서 초기위치 분할 점들을 설정하고 각 분할 점에서 유전알고리즘을 이용하여 최적제어이득을 구한다. 각 분할 점에서 구한 최적제어 이득으로 신경회로망을 학습시켜서 임의의 초기위치에 대한 제어이득을 구할 수 있다. 마지막으로 본 연구의 유용성을 컴퓨터 시뮬레이션 연구로 확인한다.

NNPI 제어기를 이용한 IPMSM 드라이브의 속도 제어 (Speed Control of IPMSM Drive using NNPI Controller)

  • 정동화;최정식;고재섭
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.65-73
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    • 2006
  • 본 논문은 신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 속도제어를 제시한다. 일반적으로 수치 제어된 기계에서 PI 제어기는 고정된 이득값으로 처리한다. PI 제어기의 고정된 이득값은 어떤 동작조건에서는 양호하게 수행된다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기의 강인성 향상을 위하여 신경회로망을 기초로 하는 새로운 제어 방법인 NNPI 제어기를 제시한다. NNPI 제어기는 속도, 부하토크 및 관성과 같은 파리미터 변동에 대하여 오버슈트를 감소시키고 상승 시간 및 정상상태에 빠르게 도달한다. 또한 본 논문에서는 신경회로망을 사용하여 IPMSM의 속도를 제어하고 ANN 제어기를 사용하여 속도를 추정한다. 신경회로망의 역전파 알고리즘 방법은 전동기의 속도를 실시간으로 추정하는데 사용된다. IPMSM의 속도제어기 결과는 제시된 이득값 조절의 타당성을 입증한다. 그리고 NNPI 제어기는 광범위한 동작상태와 부하 외란에 대하여 고정된 이득값보다 우수한 성능을 가진다.

시간 지연 요소를 이용한 PI 제어기 자동 동조 알고리즘 (An Auto-tuning Algorithm of PI Controller Using Time Delay Element)

  • 오승록
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • 본 논문에서는 PI 제어기를 설계해야 하는 경우인 임계 주파수 부근에서 이득 감소가 적은 시스템을 구별할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 임계 주파수 부근에서 이득감소가 적은 시스템을 구별하기 위해 시간 지연 요소를 이용하여 이득 감소율을 구하는 방법을 제안하였다. 또한 크기 마진과 위상 마진이 주어진 경우 PI 제어기를 설계하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 시간 지연요소와 포화함수를 이용하여 PI 제어가 가능한 한점의 좌표값을 계산하는 방법을 사용하였다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

PSO/SQP를 이용한 제어기 이득 자동 추출 (Automated Control Gain Determination Using PSO/SQP Algorithm)

  • 이장호;유혁;민병문
    • 항공우주기술
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    • 제7권1호
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    • pp.61-67
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    • 2008
  • 무인항공기의 비행제어법칙 설계를 위하여 자동 제어기 이득 결정 프로그램을 개발하였다. 제어기 이득 결정 문제를 최적화 문제로 정식화 하고, 최적화 문제의 최적해로부터 제어기 이득을 결정하였다. 최적화 문제의 해를 계산하기 위해 진화연산기법의 하나인 PSO 알고리듬과 비선형 프로그래밍의 하나인 SQP 알고리듬을 연결하여 사용하였다. 이 방법을 통하여 최적해 계산 시간을 PSO 방법에 비하여 1/5로 감소시켰으며, 보다 정확한 최적해를 계산할 수 있었다.

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조향형 이동로봇을 위한 PID 이득 자동 튜닝에 관한 연구 (A Study on PID Gain Auto Tuning for Steering Type mobile robot)

  • 정세영;양태규
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.39-43
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    • 2016
  • 본 논문은 조향구조를 갖는 이동로봇의 조향 제어를 위해 PID 제어기의 이득을 튜닝 방법을 제안한다. PID 이득을 설정하는 다양한 방법들이 제시되고 연구되고 있다. 이득은 지글러-니콜스의 계단형 입력으로부터 이득을 얻는 방법으로 얻어진 이득을 이동로봇에 적용하고 이를 시험하여 다시 2차 전달함수에 의해 새로운 이득을 계산하였다. 얻어진 새로운 이득으로 응답시간 및 유지오차율에 관한 실험을 수행하여 PID 자동 튜닝의 성능을 확인하였다. 유지시간, 응답시간 및 수렴시간에 대한 실험결과로 이동로봇의 조향 시스템에서 사용이 가능하고 응답 시간이 빠르게 도달할 수 있으며 안정하게 제어됨을 확인하였다.

신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 STPI 제어기 (STPI Controller of IPMSM Drive using Neural Network)

  • 고재섭;최정식;정동화
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권2호
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    • pp.24-31
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    • 2007
  • 본 논문은 신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 자기동조 PI 제어기를 제시한다. 일반적으로 수치제어장치 처리는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기를 이용한다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기는 어떠한 환경에서는 양호하게 동작할 수 도 있다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기의 강인성을 증가시키기 위하여 신경회로망을 기반으로한 새로운 방법인 STPI 제어기를 제시하였다. STPI 제어기는 속도, 부하토크, 관성과 같은 파라비터가 갑자기 변화하였을 때 오버슈트, 상승시간, 안정화시간을 최소화한다. 또한 본 논문에서는 신경회로망을 이용하여 속도를 제어하고 ANN 제어기를 이용하여 속도를 추정한다. 신경회로망의 역전파 알고리즘 기법은 전동기 속도의 실시간 추정을 제시한다. IPMSM의 속도제어의 결과는 이득값 동조의 효용성을 보여준다. 그리고 STPI 제어기는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기에 비하여 강인성 광범위한 운전영역 부하 왜란등에 대하여 우수한 성능을 나타낸다.

DFIG의 고정자 계통연계시 인덕턴스 변동을 고려한 최적 전류제어 (Optimized Current Control considering Inductance Variations after Grid Connection of DFIG Stator)

  • 신수철;유재성;홍정기;송승호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.202-205
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    • 2008
  • 본 논문은 이중여자 발전기를 사용하는 풍력발전기에서 안정적인 계통투입을 위한 계통연계 전 후 발전기의 인덕턴스 변화에 따른 전류제어기 이득 값 선정에 대하여 연구하였다. DFIG(Doubly Fed Induction Generator)방식을 이용하는 풍력발전기는 회전자 전류제어를 함으로써 고정자의 전압을 제어하고, 제어된 고정자 전압은 계통과 연결된다. 특히 회전자 전류제어기 성능은 LVRT(Low Voltage Ride Through)등 예상하지 않은 외란에 대하여 빠른 응답성을 필요로 한다. 그러나 발전기가 계통과 연계되는 순간 발전기의 내부 파라미터 값의 변동이 발생하며, 이는 계통 투입 전 발전기 파라미터에 근거한 RSC(Rotor Side Converter)측 전류제어기 이득 값에 영향을 미쳐, 전류제어가 불안정하게 하는 원인이 되거나, 전류제어 응답성을 낮추게 하는 요인이 된다. 따라서, 본 연구에서는 계통투입 전 후의 RSC측 전류제어기의 이득 값을 달리하여 안정적인 계통 투입이 가능하도록 하는 알고리즘을 시뮬레이션과 실험으로 증명하였다.

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공정 제어 구조 합성을 위한 변수들의 상호작용 해석 및 loop pairing의 판별 기준

  • 고재욱;윤인섭;송형근
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1989년도 한국자동제어학술회의논문집; Seoul, Korea; 27-28 Oct. 1989
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    • pp.354-359
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    • 1989
  • 음 함수(implicit function)의 미분관계를 고려하여, 유도한 본 연구의 판별기준을 통해 조작변수들과 제어변수들간의 pairing을 합리적으로 정할 수 있었으며, 기존의 기준이 해석하지 못한 대각선 이득에 대한 대각선에 있지 않은 이득의 영향을 효과적으로 고려할 수 있었다. 그리고 여러 경우에 대해 적응 예제들을 통하여 제시한 기준의 검증과 응용성을 알아보았다.

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