• 제목/요약/키워드: 최적뱅뱅제어

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최적 루프 이득 제어에 의한 광대역 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프 선형화 기법 (Linearization Technique for Bang-Bang Digital Phase Locked-Loop by Optimal Loop Gain Control)

  • 홍종필
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.90-96
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    • 2014
  • 본 논문은 광대역 특성의 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프를 설계함에 있어 최적의 루프 이득 선정을 통한 실용적인 선형화 설계 기법을 제안한다. 기존의 이론적 파라미터 설계 기법을 광대역 클럭 발생기 회로에 적용함에 있어 한계점을 설명하고 실제 구현된 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프 설계에 대해서 살펴보았다. 본 논문에서는 정수 어레이와 디더 이득은 크게 하되 비례 이득을 작게 설정하여 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프의 리미티드 사이클 노이즈를 제거하였다. 제안된 설계 기법을 적용한 뱅뱅 디지털 위상 동기 루프는 기존의 구조에 비교하여 초소형, 저전력, 선형 특성 및 루프 대역폭 조절이 가능한 장점을 보이며, 성능의 우수성을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

강인 포화 제어기의 LMI 최적 설계를 이용한 구조물의 능동 진동 제어 (Active Vibration Control of Structure Using LMI Optimization Design of Robust Saturation Controller)

  • 박영진;문석준;임채욱
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.298-306
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    • 2006
  • In our previous paper, we developed a robust saturation controller for the linear time-invariant (LTI) system involving both actuator's saturation and structured real parameter uncertainties. This controller can only guarantee the closed-loop robust stability of the system in the presence of actuator's saturation. But we cannot analytically make any comment on control performance of this controller. In this paper, we suggest a method to use linear matrix inequality (LMI) optimization problem which can analytically explain control performance of this robust saturation controller only in nominal system. The availability of design method using LMI optimization problem for this robust saturation controller is verified through a numerical example for the building with an active mass damper (AMD) system.

구배법 알고리즘에 의한 슬래브축열의 최적제어 해석 (An Analysis of the Optimal Control of Air-Conditioning System with Slab Thermal Storage by the Gradient Method Algorithm)

  • 정재훈
    • 설비공학논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.534-540
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    • 2008
  • In this paper, the optimal bang-bang control problem of an air-conditioning system with slab thermal storage was formulated by gradient method. Furthermore, the numeric solution obtained by gradient method algorithm was compared with the analytic solution obtained on the basis of maximum principle. The control variable is changed uncontinuously at the start time of thermal storage operation in an analytic solution. On the other hand, it is showed as a continuous solution in a numeric solution. The numeric solution reproduces the analytic solution when a tolerance for convergence is applied severely. It is conceivable that gradient method is effective in the analysis of the optimal bang-bang control of the large-scale system like an air-conditioning system with slab thermal storage.

적응최적시간제어를 사용한 전기로의 온도제어 (Temperature Control of Electric Furnaces using Adaptive Time Optimal Control)

  • 전봉근;송창섭;금영탁
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.120-127
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    • 2009
  • An electric furnace, inside which desired temperatures are kept constant by generating heat, is known to be a difficult system to control and model exactly because system parameters and response delay time vary as the temperature and position are changed. In this study the heating system of ceramic drying furnaces with time-varying parameters is mathematically modeled as a second order system and control parameters are estimated by using a RIV (Recursive Instrumental-Variable) method. A modified bang-bang control with magnitude tuning is proposed in the time optimal temperature control of ceramic drying electric furnaces and its performance is experimentally verified. It is proven that temperature tracking of adaptive time optimal control using a second order model is more stable than the GPCEW (Generalized Predictive Control with Exponential Weight) and rapidly settles down by pre-estimation of the system parameters.

선형 구조물의 능동 진동 제어를 위한 포화 제어기의 안정성 (Stability of Saturation Controllers for the Active Vibration Control of Linear Structures)

  • 문석준;임채욱;허영철
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.93-102
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    • 2006
  • 대형 구조물에 작용하는 큰 외력은 능동 제어 장치의 제어입력에 포화를 종종 유발한다. 그리고 구조물이 대형화될수록 질량, 강성 등의 파라미터들에 대한 정확한 값을 알기가 어려워지므로, 수학적인 모델과 실제 구조물과의 모델링 오차는 파라미터들에 대한 불확실성으로 제어기의 설계 시에 고려되어야 한다. 그러므로 건축 및 토목 구조물에 대한 능동 진동 제어 방법을 다룰 때 제어기의 안정성을 보장하기 위하여 제어입력의 포화와 계의 파라미터 불확실성을 동시에 고려한 강인 포화 제어기의 설계가 필요하다. 여기에서는 건물의 능동 진동 제어에 연구 및 적용되어진 여러 제어기들 중에서 선형 최적 제어기 LQR, 수정된 뱅뱅 제어기, 포화 슬라이딩 모드 제어기, 강인 포화 제어기의 안정성을 살펴본다. 특히 제안된 강인 포화 제어기의 필요성을 보이기 위하여 LQR, 수정된 뱅뱅 제어기, 포화 슬라이딩 모드 제어기들이 제어입력의 포화나 파라미터 불확실성이 존재하는 경우에 불안정해지는 현상들을 보인다. 2자유도 진동계에 대한 수치 예제와 능동 질량 감쇠기(AMD)를 이용한 2층 구조물에 대한 실험을 통하여 강인 포화 제어기의 강인 안정성을 보인다.

Lyapunov 강인 안정성 조건을 이용한 강인 최적 뱅뱅 제어기 (Robust Optimal Bang-Bang Controller Using Lyapunov Robust Stability Condition)

  • 박영진;문석준;박윤식;임채욱
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.411-418
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    • 2006
  • There are mainly two types of bang-bang controllers for nominal linear time-invariant (LTI) system. Optimal bang-bang controller is designed based on optimal control theory and suboptimal bang-bang controller is obtained by using Lyapunov stability condition. In this paper, the suboptimal bang-bang control method is extended to LTI system involving both control input saturation and structured real parameter uncertainties by using Lyapunov robust stability condition. Two robust optimal bang-bang controllers are derived by minimizing the time derivative of Lyapunov function subjected to the limit of control input. The one is developed based on the classical quadratic stability(QS), and the other is developed based on the affine quadratic stability(AQS). And characteristics of the two controllers are compared. Especially, bounds of parameter uncertainties which theoretically guarantee robust stability of the two controllers are compared quantitatively for 1DOF vibrating system. Moreover, the validity of robust optimal bang-bang controller based on the AQS is shown through numerical simulations for this system.

랜덤액세스 장치의 속도성능 향상을 위한 모델추종 제어기의 적용 (Model-Following Control in Random Access Deviecs for Velocity Performance Enhancement)

  • 이정현;박기환;김수현;곽윤근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권1호
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    • pp.115-126
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    • 1996
  • In the time optimal control problem, bang-bang control has been used becaese it is the theoretical time minimum solution. However, to improve tracking speed performance in the time optimal control, it is important to select a switching point accurately which makes the velocity zero near the target track. But it is not easy to select the swiching point accurately because of the damping coefficient variation and uncertainties of modeling an actual system. The Adaptive model following control(AMFC) is implemented to relieve the difficulty and inconvenience of this task. The AMFC and make the controlled plant follow as closely as possible to a desired reference model whose switching point can be calculated easily and accurately, assuring the error between the states of the reference model and those of the controlled plant appoaches zero. The hybrid control method composed of AMFC and PID is applied to a tracking actuator of the magneto optical disk drive(MODD) in random access devices to improve its slow tracking performance. According to the simulaion and experimental results, the average tracking time as small as 20ms is obtained for a 3.5 magneto-optical disk drive. The AMFC also can be applied for other random access devices to improve the average tracking performance.