• Title/Summary/Keyword: 특이 섭동

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변수 불확실성 특이시스템의 비약성 강인 보장비용 제어 (Non-fragile robust guaranteed cost control for descriptor systems with parameter uncertainties)

  • 김종해
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권1호
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    • pp.59-66
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    • 2007
  • 본 논문은 변수 불확실성과 제어기의 곱셈형 섭동을 가지는 특이시스템에 대한 비약성 강인 보장비용 제어기 설계 알고리듬을 제안한다. 제어기가 존재할 조건, 비약성 보장비용 제어기 설계 방법, 제어기에서의 비약성 척도와 보장비용 성능지수를 최소화하는 보장비용의 상한치(upper bound)를 선형행렬부등식 접근방벙으로 제안한다. 또한, 특이치분해와 변수치환 및 슈어 여수정리를 이용하여 구한 충분조건은 구하고자 하는 변수의 견지에서 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 선형행렬부등식으로 변형된다. 따라서, 제안한 비약성 강인 보장비용 제어기는 변수 불확실성과 제어기의 곱셈형 섭동을 가지는 폐루프 특시이스템의 점근적 안정성과 보장비용 성능지수를 최소화하고 제어기의 섭동에 대해서도 안정성을 보장한다. 마지막으로, 수치예제를 통하여 제안한 알고리듬의 타당성을 검증한다.

특이시스템의 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리듬 개발 (Development of non-fragile $H_{\infty}$ controller design algorithm for singular systems)

  • 김종해
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권6호
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    • pp.9-14
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    • 2005
  • 본 논문은 특이시스템과 곱셈형 섭동을 가지는 제어기에 대한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리듬을 제안한다. 제어기가 존재할 조건과 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 방법 및 제어기에서의 비약성 척도를 선형행렬부등식 접근방법으로 제안한다. 또한, 특이치 분해와 변수치환 및 슈어 여수정리를 이용하여 구한 충분조건은 구하고자 하는 모든 변수의 견지에서 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 하나의 선형행렬부등식으로 변형된다. 따라서, 제안한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기는 점근적 안정성과 폐루프 특이시스템의 $H_{\infty}$ 노옴 유계 및 제어기의 곱셈형 섭동에 대한 안정성을 보장한다. 또한, 제안한 알고리듬을 이용하면 변수 불확실성을 가지는 특이시스템에 대한 강인 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 문제에도 쉽게 확장됨을 보인다. 마지막으로, 수치예제를 통하여 제안한 알고리듬의 타당성을 검증한다.

지구 중력장에 기인한 원궤도에 가까운 인공위성의 평균 궤도요소 (Mean Orbital Elements of a Near-Circular Orbiting Artificial Satellite due to the Earth's Zonal Potentials)

  • 박필호;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제5권2호
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    • pp.111-122
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    • 1988
  • 지구의 비대칭 중력장 $J_2$$J_3$가 원궤도에 가까운 인공위성의 궤도요소에 미치는 장, 단주기 섭동과 영년섭동을 해석적 방법으로 구하였다. 이 때 궤도의 이심률이 작은 경우에 섭동방정식에서 발생하는 특이점은 Taff(1985)가 제시한 방법중 궤도요소 e, $\omega$, M을 $e_s$=$esin\omega$, $e_c=e\;cos\;\omega$, $\ell=\omega+M$으로 치환하는 방법을 사용하여 제거시켰다. Walter(1967)의 방법을 이용하여 기상위성 NOAA-10호의 평균궤도요소를 결정하였고 이를 NASA의 Brouwer 평균 궤도요소와 비교하였다. 평균 궤도요소 a, i, $\Omega$는 TBUS의 결과와 거의 일치하나 평균 궤도요소 e, $\omega$, M은 약간의 차이를 보였다. 그리고 특이점을 제거하기 위한 Taff의 방법 중 e, $\omega$, M 대신에 $e_s=e\;sin(\Omega+\omega)$, $e_c=e\;cos(\Omega+\omega)$, $L=\Omega+\omega+M$으로 치환하는 방법이 극궤도위성에는 부적합한 것으로 나타났다.

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Unified State Model(USM)을 이용한 정밀 궤도 계산

  • 송용준;백슬민;김갑성
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.160.2-160.2
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    • 2012
  • Unified State Model(이후 USM)은 Altman(1972)에 의해 처음 제안된 이후 Chodas(1981), Raol & Sinha(1985), Vittaldev et al.(2012) 등을 거치며 연구 발전되어 왔다. 이 모델은 공간상 6개 성분의 위치, 속도 벡터를 이용해 위성의 운동을 기술하는 기존 계산 방법과 달리 4개의 Quaternion 변수를 도입하여 위성의 위치를, 3개의 Hodograph 변수를 도입하여 위성의 속도를 각각 기술한다. USM의 장점은 직교좌표계로 표현된 위성의 위치, 속도 변수에 비해 USM 변수의 변화량이 상대적으로 작기 때문에 수치 계산 시 계산의 안정도가 높다. 또한 원궤도(${\omega}$ : undefined)와 적도면 궤도(i = 0, ${\Omega}$ : undefined) 계산 시에 나타나는 특이성(singularity) 문제가 발생하지 않는다. 본 연구에서는 USM 계산방법과 기존 방법에 의한 위성궤도 계산결과의 차이를 비교 분석하였다. 지구궤도 위성의 정밀계산을 위해 이체항 이외에 지구타원체 섭동항과 대기 항력에 의한 섭동항을 추가 적용하였다. 비구형 지구 중력 포텐셜에 의한 섭동은 J4항까지 고려하였으며, 대기 항력은 간단한 exponential 모델을 적용하였다. 또한 수치계산 시 적분 간격과 정밀도 차수를 조절하여 각 모델의 계산 안정성을 테스트하였다. 본 연구의 궤도계산 결과 USM 모델을 이용한 계산방법은 그 정밀성과 계산효율성이 매우 우수한 것으로 검증되었다.

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특이 섭동 이론에 의한 유연성 관절 매니퓰레이터의 적응제어 (Adaptive control of flexible joint manipulators based on the singular perturbation theory)

  • 김응석;양해원
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.7-11
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    • 1991
  • The adaptive control of flexible joint manipulator is the focus of this paper. The full order flexible joint manipulator dynamic system does not allow the determination of a feedback linearization control as for rigid manipulators. This drawback is overcome by a model order reduction based on a singular perturbation strategy. The full order flexible joint manipulator dynamic model is adopted for derivation of the adaptive control law to damp out the elastic oscillations at the joints. It is shown that the joint position error will converge to zero asymptotically and that other signals remain bounded without precise knowledge of parameters of the manipulator and its joint flexibility.

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유연링크 로봇의 특이섭동 모델 최적 제어

  • 한기봉;이시복
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.256-261
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    • 1995
  • To improve the performance of the robots they must be built ever lighter, which will lead to flexibility of the links. The full order of the flexible link manipulator dynamic system does not allow the determination of a feedback linearization control as for flexible link manipulator regard low mode. In this paper, this drawback is overcome by LQG/LTR controller which is designed bya corrected reduced modle based on the singular perturbation method.

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특이섭동 쌍일차 이산시 시스템에서의 안정화 제어에 관한 연구 (Stabilizing controller for singularly perturbed discrete time systems)

  • 김범수;김영중;장세권;임묘택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2155-2157
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    • 2002
  • In this paper, we present a stabilizing controller for the singularly perturbed discrete time bilinear systems. The proposed control method guarantees the robust stability for the resulting closed loop system with multi-input. We verify the proposed algorithm by a numerical example.

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H$\infty$ 제어기 설계법의 선형 특이섭동 시스템에의 적용 (Application of H¡? Controller Design Method to a Linear Singularly Perturbed System)

  • Yoo, Seog-Hwan
    • 대한전기학회논문지
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    • 제43권4호
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    • pp.648-657
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    • 1994
  • This paper presents a solution of the H$\infty$ control problem for a linear singularly perturbed system. A sufficient condition for a linear singularly perturbed system to achieve the prescribed disturbance attenuation level is obtained. Based upon this sufficient condition, an H$\infty$ controller design method which involves the solutions of two generalized algebraic Riccati equations(GRE) is developed.

변수 불확실성과 제어기 악성을 가지는 이산 특이시스템의 강인 안정화 (Robust Stabilization of Discrete Singular Systems with Parameter Uncertainty and Controller Fragility)

  • 김종해
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권5호
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • 본 논문에서는 변수 불확실성을 가지는 이산시간 특이시스템과 곱셈형 섭동의 약성(fragility)을 가지는 제어기에 대한 강인 안정화 기법과 강인 비약성(non-fragile) 제어기 설계방법을 제시한다. 강인 안정화를 만족하는 비약성 제어기가 존재할 조건과 제어기 설계방법 및 제어기의 비약성 척도를 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 선형행렬부등식 접근방법을 이용하여 제안한다. 최대의 비약성 척도를 얻기 위하여 구한 제어기 충분조건은 모든 변수의 견지에서 선형행렬부등식으로 변형한다. 따라서, 제안한 강인 비약성 이산 제어기는 특이시스템의 변수 불확실성과 제어기의 약성에도 불구하고 안정성을 보장한다 마지막으로, 수치예제를 통하여 제안한 알고리듬의 타당성을 확인한다.