• 전자공학회논문지SC
• /
• 제47권2호
• /
• pp.16-24
• /
• 2010

본 논문은 불특정한 외란을 가진 비선형 시스템에서의 백스태핑 기법을 이용한 새로운 퍼지 외란 관측가 설계 방법을 제안한다. 먼저, 퍼지 논리 시스템을 이용하여 불특정한 외란을 관측하기 위한 관측 입력을 가진 퍼지 외란 관측기를 설계한다. 제안된 외란 관측기가 불특정한 외란을 관측하는 것을 증명하기 위해 와란 관측 오차 시스템을 도입한다. 백스태핑 기법을 도입하여 각 단계에서의 퍼지 외란 관측기의 파라마터 적응 규칙과 외란 관측기의 관측 입력을 유도하고 외란 오차 시스템의 안정성을 증명한다. 제안된 외란 관측기의 명확성을 증명하기 위해서 모의 실험 예제들을 제공한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
• /
• pp.420-424
• /
• 2006

본 논문에서는 외란을 갖는 불확실한 비선형 시스템을 제어하기 위하여 $H^{\infty}$ 제어를 이용한 강인 간접 적응 퍼지 관측기를 설계하여 상태변수를 관측하고 외란관측기를 설계하여 시스템의 외란을 제거하는 강인한 제어기를 구성한다. 제안된 외란관측기는 시스템과 외란의 대역폭보다 큰 궤환 이득을 가짐으로써 기존의 역플랜트 모델 또는 퍼지 기반의 외란관측기 보다 간단한 구조를 가지고 외란과 시스템 모델링 오차의 합을 관측해 낼 수 있다. 본 논문에서는 도립진자 시스템의 모의실험을 통하여 관측기, 외란관측기와 제어기의 성능을 평가한다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.385-391
• /
• 2014

본 논문은 부정합조건 외란을 갖는 비선형 시스템을 제어하기 위하여 퍼지 외란 관측기 기반 다중 슬라이딩 평면 제어 기법을 제안한다. 부정합조건에서도 제어 대상이 평형점으로 수렴할 수 있도록 다중 슬라이딩 평면 기법을 사용하여 제어기를 설계한다. 더불어, 퍼지 외란 관측기를 도입함으로써 다중 슬라이딩 평면 제어의 문제점인 항의 복잡성 (Explosion of terms)을 해결하고, 기존 슬라이딩 모드 제어 상에서 불연속 신호를 사용해서 일어나는 채터링(Chattering)을 제거한다. 제안된 시스템의 안정성은 리아프노브 안정성 이론을 이용하여 증명한다. 제안한 방법의 성능 우수성을 보이기 위해 모의실험을 통하여 비선형 외란 관측기 기반 슬라이딩 모드 제어기의 성능과 비교 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.265-276
• /
• 2017

본 논문에서는 하중 적분 PDC 제어 기법과 T-S 퍼지 외란 관측기를 이용한 강인하면서도 보다 정확한 이동 로봇의 궤도 추적 제어 방법을 제안한다. 하중 적분 PDC 제어 기법은 PDC 제어 기법에 하중 적분 항을 추가함으로써 정상상태 오차를 감소시켜 준다. T-S 퍼지 외란 관측기는 T-S 퍼지 모델로 표현된 비선형 시스템에 대해 외란을 추정하고 상쇄시킬 수 있도록 한다. 따라서, T-S 퍼지 외란 관측기에 기반한 궤도 추적 제어기는 강인한 궤도 추적 성능을 보여준다. 또한, 본 연구에서는 $B\acute{e}zier$ 곡선에 의한 가속도 제한을 갖는 경로 설계 방법에 의해 초기 접근 경로를 설계함으로써, 이동 로봇의 초기 위치가 기준 궤도의 초기 위치와 다를 때 제어 입력이 매우 커지게 되어 실제적으로 사용할 수 없게 되는 문제를 해결한다. 제안된 궤도 추적 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해서 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.973-983
• /
• 2015

본 논문에서는 부하외란이 존재하는 경우에 T-S 퍼지모델을 이용한 비선형 외란 관측기를 제안함으로써 IPMSM(Interior Permanent Magnet Motor)의 제어성능 향상을 도모하였다. T-S퍼지모델은 국부선형모델들의 퍼지결합으로 비선형계통을 T-S퍼지모델을 구한 다음, 각 국부선형모델의 역함수에 대한 T-S퍼지모델을 구함으로써 비선형 역함수를 구하는 방법을 제안하였다. 역함수를 이용한 외란관측기의 구성은 선형계통에서와는 달리 비선형 계통에서는 용이하지 않으나 T-S퍼지 모델을 사용함으로써 이 문제를 해결한 것이다. 제안된 비선형 외란관측기는 T-S퍼지제어기의 대표 격인 PDC 제어기와 함께 사용되었고 시뮬레이션을 통해서 그 유용성을 입증하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
• /
• pp.159-163
• /
• 2006

본 논문에서는 비선형 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계에 대해서 논의한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하였고, 이 때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그것의 최대 최소 범위를 안다고 가정하였다. 제안된 시스템의 LMI (Linear Matrix Inequality)를 기반으로 한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법에서는 관측기와 시스템의 차이를 슬라이딩 표면으로 설정한다. 안정한 슬라이딩 표면을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.506-511
• /
• 2006

본 논문에서는 비선형 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계에 대해서 논의한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하였고, 이때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그 것의 최대 최소 범위를 안다고 가정하였다. 제안된 시스템의 LMI (Linear Matrix Inequality)를 기반으로 한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법에서는 관측기와 시스템의 차이를 슬라이딩 표면으로 설정한다. 안정한 슬라이딩 표변을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다. 모의 실험을 통하여 논문에서 제안한 슬라이딩 모드 관측기의 성능을 시험한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2003년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
• /
• pp.103-105
• /
• 2003

본 논문에서는 이동로봇의 마찰력 보상을 위해 퍼지 외란 관측자를 설계한다. 이동로봇은 주행 바닥면에 따라 주행 특성이 달라질 수 있다. 주행 중 발생하는 마찰력은 비선형적인 특성을 가지므로 이에 검출할 수 있는 퍼지 관측기를 설계하도록 한다. 설계된 퍼지 관측기를 적용함으로써 주행 바닥 면의 상태에 따라 발생하는 마찰력의 영향을 최소화시킴으로써 주행 특성을 효과적으로 개선시킬 수 있다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제42권5호
• /
• pp.13-18
• /
• 2005

최근 수 년 동안 이족보행 로봇 제어는 로봇 분야에서 각광을 받는 분야인 한편, 어려운 분야이기도 하다. 본 논문에서는 이족보행 로봇을 위한 적응 퍼지 논리를 이용한 새로운 강인한 제어 방법을 제안한다. 적응 퍼지 논리는 알려지지 않은 불확실성을 제거하기 위한 시스템 추정기로 사용된다. 우선 발바꿈과 불확실성, 외란 등의 영향을 포함한 로봇 모델을 제안한다. 다음, 관절의 속도 측정을 하지 않는 제어기를 설계한다. 퍼지 논리를 튜닝하기 위하여 퍼지 추정 오차 관측기를 시스템에 포함시켰다. 마지막으로 제어방법의 타당성을 보이기 위하여 시뮬레이션 결과를 보여준다.

• 대한전자공학회논문지TE
• /
• 제39권2호
• /
• pp.118-123
• /
• 2002

토크 전달시스템은 다수의 기어와 커플링이 유연하게 구성되어 있으므로, 모터의 속도가 갑자기 변할 때 비틀림 진동이 발생한다. 따라서 모터의 정확한 응답 특성을 얻기 위해서는 반드시 이 진동을 억제시켜야 한다. 이와 같이 진동억제는 모터제어에 있어서 매우 중요하다. 진동억제를 위해, 특히 2관성 시스템의 제어를 위해 다양한 제어방법들이 소개되었다. 토크의 비틀림 현상으로 인해 발생하는 진동을 억제하기 위해 토크의 비틀림 성분을 궤환시켜 외란 관측기 및 필터를 사용하여 진동을 억제하는 방법이 소개되었고, 이 방법은 CDM으로 적절한 비례 제어기와 필터의 계수 값을 설계하여 진동을 억제하는 방법이다. 그러나 CDM을 이용하여 설계된 제어기는 외란이 인가될 경우에 적응성이 떨어짐을 알 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 퍼지를 사용하여 제어기의 파라메터 $K_P$를 자동적으로 추종하는 자동추정 퍼지제어기를 제안하고 이 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.