• 제목/요약/키워드: 제어 기법

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가중함수에 따른 능동제어 알고리듬의 비교 연구 (Comparative Study on Active Control Algorithms through Weighting Functions)

  • 민경원;김진구;김성춘;정란
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.173-179
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    • 2001
  • 성능지수는 제어 대상이 되는 구조물의 응답과 제어기의 성능에 관한 가중함수로 구성되어 있다. 따라서 가중함수의 설계에 따라 성능지수가 변화되며 제어 효율이 달라진다. 본 논문에서는 최적 능동제어 알고리듬의 일종인 시간 영역에서의 성능지수를 고려한 LQR기법과 LQG기법 및 주파수 영역에서의 성능지수를 고려한 H₂기법에 대하여 동일한 가중함수를 적용하여 제어 성능인 제어율과 제어력을 비교하는데 목적을 두고 있다. 그러나, LQG기법은 모든 상태 변수를 알아야 하는 LQR기법의 한계를 극복할 수 있으며 LQR기법과 동일 수준의 제어율과 제어력을 보이고 있고 출력 제어라는 장점을 고려하면 현실적인 기법이라고 말할 수 있다. 마지막으로 구조물 응답과 제어기의 주파수 특성을 고려하여 주파수 필터의 가중함수를 설계하는 H₂기법을 분석하였다. H₂기법은 제어력을 저주파수 영역에 집중시킬 수 있기 때문에 구조물 응답을 효과적으로 제어할 수 있는 방법으로 분석되었다.

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반능동 제어를 위한 MR 유체 댐퍼의 설계 (Design of MR Fulid Dampers for Semi-Active Control)

  • 구자인
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 2000
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    • pp.496-500
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    • 2000
  • 대형 구조물의 진동제어를 위하여 MR 유체 댐퍼를 사용한 반능동 제어기법에 대하여 연구하였다. 기존에 많이 사용되고 있는 수동제어기법은 일단 제어장치를 설치한 후에는 구조물에 실제로 작용하고 있는 외부 하중의 현재 특성에 대해서 적절히 반응할 수 없다는 제한을 가지고 있으며, 이를 극복하기 위하여 연구되어온 능동제어기법은 구조물이 진동을 감소시키기 위하여 구조물에 직접적으로 가해지는 커다란 제어력을 요구하며, 이로 인해 경우에 따라서는 불안정한 상태가 유발될 수도 있다는 점이 단점으로 지적되고 있다. 최근에 Spencer 등은 반능동 제어기법을 제안하였는데, 이는 수동제어장치의 제어특성을 On-Line 으로 조절하는 방식으로서 제어 가능한 수동제어기법으로도 불리운다. 구조물의 진동제어에 필요한 제어력이, 특수한 제어기구에서 발생되는 인위적인 힘이 아니라, 적절한 구조부재에서 발생되는 자연적인 부재력이므로, 무엇보다 강인하고 신뢰할 수 있는 제어기법이며, 이때 제어장치의 구조적 특성을, 측정된 구조물의 응답에 맞추어 적절히 조절함으로써 다양한 외부하중에 대해 보다 효율적인 제어가 이루어질 수 있도록 한 방법이다. 반능동제어를 위한 제어기로서는 Variable Orifice Dampers, Friction Controllable Isolators, Variable Stiffness Devices, Electro-Rheological (ER) Fluid Damper, Magneto-Rheological(MR) Fluid Damper등이 제안되고 있으며, 본 논문에서는 반응속도가 빠르고, 적은 파워만을 요구하며, 커다란 제어력을 낼 수 있는 MR Damper를 사용하여 지진하중을 받는 구조물의 반능동 제어게 대하여 연구하였다. MR Damper의 특성이 비선형이므로 이에 적합한 Sliding Mode Fuzzy Control(SMFC)기법을 사용하였으며 이때 SMFC 의 최적 설계를 위하여 Genetic Algorithm을 적용하였다. 제안된 제어기법의 실제 적용성을 검증하기 위하여 기존이 제어결과와 비교 검토하였으며, 그 결과로부터 MR Damper를 사용한 반능동 제어기법이 구조물의 진동제어에 매우 효과적임을 확인할 수 있었다.

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$H_{\infty}$ 견실제어기 설계기법 소고

  • 최병욱
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.21-29
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    • 1995
  • 이 글에서는 H/sub .inf./ 설계법의 장단점에 대해서 알아보았다. H/sub .inf./ 제어기법은 이론적인 연구와 함께 산업응용에 관한 연구도 활발하여, 자동차 제어, 항공우주 제어(고성능 헬리콥터의 비행제어, 비행체의 핏치축 제어, 우주구조물체의 제어), 공정제어(발전소에서의 핵반응로 제어), 및 기계제어 등에 광범위하게 응용되고 있다. H/sub .inf./ 제어기법은 여타의 다른 제어기 설계기법에 비해 많은 수학적 지식을 필요로 하고 제어이론 및 설계과정이 복잡한 것으로 인식돼 우리나라에서는 그다지 많은 관심을 끌지 못하고 있는 것 같다. 그러나, 응용사례에서 알 수 있는 것처럼 그 응용대상이 광범위하고, 또한 고성능의 제어목적을 달성하기 위해 필요한 제어기법으로 자리잡아가고 있으므로 보다 더한 관심을 기울일 필요가 있을 것으로 사료된다.

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최적관리제어

  • 이문상;조광현;임종태
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.38-48
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    • 2000
  • Abstract :본 논문에서는 관리제어시스템의 동적특성을 허용언어(admissible language) 범위 이내에서 최적화시키는 최적 관리제어기법들을 소개한다. 본 논문에서 주로 다루고자 하는 최적 관리제어기법은 Kumar와 Garg에 의해 제안된 기법과 Cho와 Lim에 의해 제안된 계층적 최적 관리제어기법, 그리고, Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법 등이다. 첫 번째 기법에서는 우선 시스템의 최적화를 위해 고려되고 있는 비용함수(cost function)를 소개한 후, 최대흐름 최소분할생성 정리(max-flow min-cut theorem)를 이용한 최적 관리제어기 설계기법을 제시하고, 이를 부분관측 하에서도 최적 관리제어기를 설계할 수 있도록 확장한다. 그런 후 제시된 설계기법에 의해 설계된 관리제어시스템에서 발생 할 수 있는 문제점들을 지적하고, Cho와 Lim에 의해 제안된 완전 최소분할생성(complete min-cut)이라는 개념을 도입하여 지적된 문제점들을 해결할 수 있는 방법을 제시한다. 또한 시스템의 고장을 고려한 계층적 최적 관리 제어(layered optimal supervisory control)기 법을 소개한다 그리 고 마지막으로 Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법에 대해서 살펴본다.

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생산공정을 위한 지능제어 이론의 응용과 추세 (Trend and Application o Artificial Intelligence-Based Control for Manufacturing Processes)

  • 조형석;박영준;김영선
    • 기계저널
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    • 제34권10호
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    • pp.770-779
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    • 1994
  • 생산공정에서 사용되는 거의 모든 제어대상 플랜트나 시스템들은 비선형적이고 불확실한 특성을 내포하고 있다. 종래의 제어기법들은 이러한 시스템들을 수학적으로 단순화시켜, 그 단순화된 모델을 바탕으로 제어하는 것을 기본으로 하고 잇는데, 이러한 방법은 시스템의 여러 가지 정 보의 손실을 초래하여 제어기 전체의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 지능 제어 기법을 생산현장 플랜트에 적용함으로써, 종래의 제어기법들에 비해 향상된 제어 성능을 기대할 수 있다. 이 글에서는 이러한 기법들에 대한 이론의 소개 및 용접, 조립, 레이저 경화 등과 같은 생산공정과 로봇 제어분야 등에 적용한 사례연구를 살펴보고, 이를 통 하여 지능 제어 기법의 유용성을 살펴보기로 한다.

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공간 데이터베이스의 중복 제어를 위한 Floating Primary Copy 기법 (Floating Primary Copy Method for Replica Control of Spatial Data)

  • 최진오
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(상)
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    • pp.68-72
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    • 2002
  • CIS 응용에서 공간 객체들이 여러 사이트에 걸쳐 중복 저장되어 있다면, 이 객체들의 수정 시 일관성 제어를 위한 중복 제어 기법이 필요하다. 그러나, 일반적인 비즈니스 데이터를 위한 정통적인 중복 제어기법은 공간 데이터에는 그대로 사용될 수 없다. 공간 데이터의 수정은 긴 트랜 션을 필요로 하며, 또한 일반 데이터와 달리 데이터간의 공간 종속성을 지니기 때문이다. 본 논문은 기존의 Primary Copy 중복 제어 기법을 확장하며, time-stamp에 기반하여 Primary Copy 사이트가 변경되는 Floating Primary Copy 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 중복 제어 기법은 Primary Copy 사이트를 동적으로 변경함으로써, 긴 트랜 션의 중복 일관성 제어를 지원할 수 있다.

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TDX-10 ISDN 교환기의 패킷교환호 흐름제어 기법연구

  • 백장현;류병한;국광호;이재섭
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1993년도 춘계공동학술대회 발표논문 및 초록집; 계명대학교, 대구; 30 Apr.-1 May 1993
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    • pp.443-452
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    • 1993
  • 회선교환에서는 사용자 사이의 전송로가 통화가 지속되는 동안 계속 점유되는 것과는 달리 패킷교환에서는 망내의 자원을 여러 사용자들이 공유함으로서 자원을 효율적으로 사용하게 되는데 적절한 제어가 이루어지지 않으면 망내에 congestion이 발생하여 오히려 성능이 감소하게 된다. 본 연구에서는 기존의 흐름제어 기법들인 ack-at-end-of-window기법과 pacing window flow control기법을 토대로 새로운 흐름제어기법을 제안한다. 새로운 흐름제어기법의 성능을 시뮬레이션을 이용하여 TDX-10 패킷처리기에 적용하여 분석한 결과 기존의 방법보다는 새로운 흐름제어기법의 성능이 다소 좋음을 보여준다.

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사전규정 오차 구속제어를 이용한 강인제어기 설계

  • 한성익
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.29-33
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    • 2016
  • 본 기술 특집호에서는 최근메 강인제어 분야에서 많이 주목받고 있는 사전규정 오차 구속제어기법들메 대해 기본적인 개념과 각 구속제어 기법들이 특징들을 소개한다. 기존의 제어기법들은 안정도 및 일정한 출력성능은 보장하지만 선정된 제어기 게인 값에 따라 추종성능이 민감하게 변하며 안전을 위한 제약이 없는데 반해 이러한 구속제어는 최소한의 게인 선정으로 오버슈트, 정상오차 등에 대해 사전에 규정한 성능범위를 만족하도록 강제로 구속시켜 출력성능 및 안전성이 동시에 보장되도록 한다. 이러한 구속제어는 오버슈트에 크게 영향을 받는 정밀기기 위치제어, 힘 제어에서 안전성을 확보해주며 외란이나 시스템 불확실성에 매우 강인한 특성을 갖는다. 가장 먼저 연구된 구속제어는 funnel 제어로서 시스템의 동적 모델을 포함하지 않는 비모델 기준 제어기법이다. 추종오차의 초기값이 오차에 대한 사전 구속함수로 구성된 funnel (깔데기) 안에 있으면 항상 사전메 규정된 오차범위 내에 머물도록 funnel 제어기가 작동하며 PD 제어와 구조가 유사하다. 다음으로 tanh 함수와 추종오차 변환을 결합한 방법으로서 전통적인 순환적 (recursive) 제어방법인 backstepping 제어와 결합하는 방법이다. 최종적므로 좀더 단순한 오차변환을 통해 오차에 대한 switching을 이용한 기법은 제어기 구조를 단순하게 만들고 기존의 제어기와 편리하게 결합할 수 있다. 이러한 구속제어 기법들은 또한 미지의 시스템에 특성에 대해 관측기나 지능제어를 이용한 근사함수를 요구하지 않는다. 본 특집호에서는 최근까지 연구된 구속제어에 대한 간단한 이론과 적용 결과들을 제시하기로 한다.

청소차에서 쓰이는 IPMSM의 제어기 보드의 개발과 제어기법 연구 (Design of Controller Board and Control of IPMSM in Scrubber)

  • 정승환;최익;김권호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.118-120
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    • 2008
  • 본 논문은 청소차에 쓰이는 IPMSM을 위한 적절한 제어기법을 연구하고, 이를 위한 제어기 보드를 개발하였다. 청소차에 쓰이는 전동기는 주행용, 브러쉬용, 흡입용이 있으며, 용도에 따라 최대 토크 제어 기법과 최적 효율 제어기법을 적용함으로서 목적에 맞는 효과를 기대할 수 있다. 또한 이러한 제어 기법을 적용할 수 있는 제어기 보드를 제작하였다.

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이중여자 유도형 풍력발전기의 전력제어를 위한 스위칭 이득기반의 선형궤환제어기법 (A Linear Feedback Method with Switched Gains to Control the Active and Reactive Powers of a Doubly Fed Induction Generator for Wind Turbines)

  • 김원상;심경훈;주성탁;김서형;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.88-90
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    • 2008
  • 본 논문은 이중여자 유도형(DFIG) 풍력발전 시스템에서 유효전력과 무효전력을 직접적으로 제어하기 위해 가변구조제어의 일종인 스위칭 이득기반의 선형궤환(LFSG)제어기법을 제시한다. 개조된 직접전력제어기법 (DPC)과 공간벡터변조방식(SVM)은 제안하는 제어기법을 실현하기 위해 이용된다. 개조된 직접전력제어원리를 이용해서 설계된 LFSG제어기법은 널리 사용되고 있는 자속기준제어기법(FOC)에 비해서 간단한 제어구조로 강인성과 빠른 응답특성을 보인다. 시뮬레이션결과는 제안하는 제어전략의 타당성과 강인성을 확인해준다.

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