• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1986년도 하계학술대회논문집
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• pp.60-64
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• 1986

• Journal of Power Electronics
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• 제16권4호
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• pp.1367-1374
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• 2016

This paper presents a discrete-time version of voltage and current limited operation using an enhanced direct torque and flux control method for interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) drives. A command voltage vector for airgap torque and stator flux regulation can be uniquely determined by the finite-settling-step direct torque and flux control (FSS-DTFC) algorithm under physical constraints. The proposed command voltage vector trajectories can be developed to achieve the maximum inverter voltage utilization for the discrete-time current limit (DTCL)-based FSS-DTFC. The algorithm can produce adequate results over a number of the potential secondary upsets found in the steady-state current limit (SSCL)-based DTFC. The fast changes in the torque and stator flux linkage improve the dynamic responses significantly over a wide constant-power operating region. The control strategy was evaluated on a 900W IPMSM in both simulations and experiments.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제18권4호
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• pp.77-83
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• 1994

In this paper, an optimal control of first order systems is discussed. The control system comprises a main controller and an auxiliary controller. The main controller is designed based on the LQ control scheme including an integrator to remove the off-set. The non-linear auxiliary controller is added parallely to the main controller to obtain a finite time settling control. The control parameters under variation of the system and various coefficients of the performance indices are computed numerically, and the control responses for the system with the proposed controllers demonstrated the usefulness of the control method.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2000년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.97-100
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• 2000

Deadbeat property is well established in digital control system design in time domain. But in continuous time system, deadbeat is impossible because of it's ripples between sampling points. But several researchers suggested delay elements. From some specifications such as Internal model stability, physical realizations and finite time settling, unknown polynomials with delay elements in error transfer functions can be calculated. For the application to the real system, robustness property can be added. In this paper, error transfer function is specified with 1 delay element and unkown coefficients are calculated from the specs. Especially, by varying settling time and the user-specified poles, a deadbeat controller with lower order is obtained.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제19권3호
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• pp.77-83
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• 1995

Recently, in the field of industrial servo-systems, several methods have been proposed for tracking the reference input fastly and finely without overshoot. These methods, however, are established under hypothesis that structure and parameters of the plant are known accurately and they are time invariant. In practice, it is difficult to obtain the values of plant's parameters accurately and usually plants change with time and operation conditions. In this paper a method to construct the nominal model tracking adaptive control system is proposed. The system is composed of the nomial model which produces a ideal response and the model tracking system with the fuzzy adaptive controller. If the actual plant is equal to the controlled object in the nominal model, the output of the plant is the same as that of the nominal model and the fuzzy adaptive controller becomes idle. However, when the plant changes, the fuzzy adaptive controller of the tracking system operates in order for the output of the plant to track the ideal response. Through the computer simulations under various conditions, it is confirmed that the proposed model tracking system is very effective.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.169-176
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• 2000

유한정정 특성은 시간영역에서 디지털 제어시스템 설계를 위해 잘 정립이 되어 있다. 그러나 연속시간 제어시스템에서는 유한정정 특성은 불가능한데, 그 이유는 디지털 제어시스템에서 사용하는 이론으로 유한정정 특성을 나타내게 설계하여도 샘플링점에서는 유한정정이 되나, 샘플링점간에 리플이 존재하기 때문이다. 그러나 몇몇 학자들이 지연요소를 제안하여 이러한 문제를 해결하였다. 지연요소는 연속계에서 유한라플라스변환의 성질로부터 얻은 개념이다. 유한정정제어기 설계를 위해서는 유한정정외에 내부모델안정성, 실현가능성 등의 조건들을 추가로 설정하고, 이런 조건들이 만족되게 오차 전달함수의 미지계수, 팍점 등을 구할 수 있다. 지연소자로 된 미지 다항식을 계산할 수 있다. 실시스템에 대한 적용을 위해서는 이러한 조건외데 견실성에 관한 조건이 첨가될 수 있다. 본 논문에서는 1개 지연요소를 사용하여 오차전달함수를 표시하고, 유한정정에 관련된 조건들외에 견실성을 고려한다. 견실성의 지표로는 가중감도함수를 선택하고, 이의 $H_{infty}$놈이 최소가 되도록 유한정정제어기를 설계한다. 즉 오차전달함수의 극점을 초기값을 계속 사용하지 않고 견실성지표의 $H_{infty}$놈이 최소화되도록 극점을 최적화하여 최적설계를 한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권10호
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• pp.120-129
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• 2002

An integrated structure and controller design approach for rotating cantilever beam is presented. An optimization method is developed for improving positioning performance considering the elastic deformations during high speed rotation and adopting the beam shape and the control gains as design variables. For this end, a dynamic model is setup by the finite element method according to the shape of the beam. The mass and stiffness of the beam are distributed in such a way that the closed-loop poles of the control system should be located leftmost in the complex s-plane. For optimization method, the simulated annealing method is employed which has higher probability to find the global minimum than the gradient-based down-hill methods. Sequential design and simultaneous design methods are proposed to obtain the optimal shape and controller. Simulations are performed with new designs by the two methods to verify the effectiveness of the approach and the results show that the settling time is improved for point-to-point position controls.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권3호
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• pp.753-762
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• 2015

This paper presents a nonlinear sliding mode control (SMC) scheme with a variable damping ratio for interior permanent magnet synchronous motors (IPMSMs). First, a nonlinear sliding surface whose parameters change continuously with time is designed. Actually, the proposed SMC has the ability to reduce the settling time without an overshoot by giving a low damping ratio at the initial time and a high damping ratio as the output reaches the desired setpoint. At the same time, it enables a fast convergence in finite time and eliminates the singularity problem with the upper bound of an uncertain term, which cannot be measured in practice, by using a simple adaptation law. To improve the efficiency of a system in the constant torque region, the control system incorporates the maximum torque per ampere (MTPA) algorithm. The stability of the nonlinear sliding surface is guaranteed by Lyapunov stability theory. Moreover, a simple sliding mode observer is used to estimate the load torque and system uncertainties. The effectiveness of the proposed nonlinear SMC scheme is verified using comparative experimental results of the linear SMC scheme when the speed reference and load torque change under system uncertainties. From these experimental results, the proposed nonlinear SMC method reveals a faster transient response, smaller steady-state speed error, and less sensitivity to system uncertainties than the linear SMC method.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.47-51
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• 2003

디지털제어에 잘 사용되어 온 유한정정제어를 연속계에 적용하기는 연속계의 점근성 때문에 어려운 것으로 알려져 있다. 그러나 유한 Laplace변환을 전달함수에 적용하고 여기에 정정조건을 적용하여 제어기를 설계한 연속계 유한정정제어기(CDBC, Continuous-time Deadbeat Controller)에 대해서 연구가 되고 있다. 이에 따라 지연요소가 전달함수에 사용되어 정정을 위한 차수 및 보간조건이 유도되어 제어기가 설계되거나, 디지털 유한정정제어기를 설계하고 이를 연속계 제어기로 변환하기 위해 평활요소로 사용하여 CDBC를 구성하기도 한다. 본 논문에서는 다중 샘플링을 적용하여 제어기와 출력귀환루프의 샘플링 속도를 달리하였으며, 2차 평활요소를 디지털 유한정정제어기에 사용한 CDBC를 연구한다. 이러한 다중 샘플링은 샘플링 주기 동안에 제어루프를 또 샘플링하여 전체적인 출력응답을 개선할 수 있다. 제어기는 직렬 적분 보상기를 전향경로에 배치하고 지역 귀환보상기를 귀환 루프에 도입한다. Matlab Simulink을 사용하여 시뮬레이션을 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권3호
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• pp.218-224
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• 2007

PZT와 같은 압전 재료는 능동 진동 억제 분야에서 널리 사용되고 있지만 단일 PZT의 경우 장착 과정에서의 손상, 전기 누전, 낮은 피로 성능과 같은 문제가 지적되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 개발된 LIPCA 작동기는 여러 층의 복합재료와 PZT 층으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 LIPCA 작동기를 끝단 질량이 부착된 알루미늄 외팔보의 진동을 억제하는데 적용하였다. 양변위 되먹임 제어 알고리듬을 사용하였으며, 필터 주파수를 대상 모드의 첫 번째 고유진동수에 맞추었다. 실험적으로 구한 알루미늄 보의 고유 진동수는 유한요소 해석의 결과와 잘 일치하였다. LIPCA 작동기를 능동 진동제어에 적용할 때 효율성을 시간과 주파수 영역에서 확인하고자 하였는데, 실험 결과 PPF제어를 사용한 LIPCA 작동기가 자유 진동의 안정화 시간과 강제 진동의 진폭을 효과적으로 제어할 수 있었다. 사례 연구로 다른 두께를 가지는 보의 강제 진동 제어를 수행하였다.