• 제목/요약/키워드: Full State Feedback Control

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제한적 궤환량 사용 시 부분적 CoMP 전송의 성능 이득 (Performance Advantage of Partial CoMP Transmission Using Finite Feedback)

  • 박재용;성원진
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.14-20
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    • 2012
  • 셀룰러 이동 통신 시스템에서 협력적으로 신호를 전송하는 CoMP(Coordinated Multi-Point transmission and reception) 방식은 기지국 간 간섭을 매우 효과적으로 제어하여 시스템의 전송률을 증가시킨다. 그러나 협력적 전송에 참여하는 기지국의 개수가 증가할수록 기지국 간 공유가 요구되는 채널 상태 정보 및 전송 데이터의 교환으로 인한 오버헤드가 비약적으로 증가하는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 제한적 궤환량을 고려하여 전송 효율이 높은 기지국들만을 협력적 전송에 참여시키는 부분적 CoMP 전송 방식을 제안한다. 이를 위해 시스템 내 코어 망은 사용자가 선호하는 기지국 정보를 반영하여 협력 기지국 조합을 구성한다. 또한, 사용자들의 채널 환경에 따라 선호하는 협력 기지국 조합이 상이할 수 있으므로 코어 망은 구성된 협력 기지국 조합을 다이나믹하게 변형하여 적용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 제한적 궤환량 사용 시 기존의 비협력적 기지국 전송 방식과 협력적 기지국 전송 방식과의 평균 전송률 성능을 비교하고, 이를 통해 제안 방식의 우수성을 입증한다.

이동질량에 의한 보의 횡진동저감을 위한 모델링 및 압전작동기를 이용한 최적제어 (Modeling and Optimal Control with Piezoceramic Actuators for Transverse Vibration Reduction of Beam under a Traveling Mass)

  • 성윤경;류봉조
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권12호
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    • pp.126-132
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    • 1999
  • The paper presents the modeling and optimal control for the reduction of transverse vibration of simply supported beam under a moving mass. The equations of motion are derived by using assumed mode method. The coriolis and centripetal accelerations are accommodated in the equations of motion to account for the dynamic effect of the traveling mass. In order to reduce the transverse vibration of the beam, an optimal controller with full state feedback is designed based on the linearized equations of motion. The optimal actuator locations are determined with the evaluation of an optimal cost functional defined by the worst initial condition with the trade-off of controlled mode performance. Numerical simulations are performed with respect to various velocities and different traveling masses. Even if the velocity of the traveling mass reaches to the critical speed which can cause the resonance of the beam, the controller with two piezoelectric actuators shows the excellent performance under severe time-varying disturbances of the system.

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전기-기계식 능동 현가장치 제어를 위한 NCF 알고리즘 (The NCF Algorithm for the Control of an Electro-mechanical Active Suspension System)

  • 한인식;이윤복;최교준;김재용;장명언
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • The NCF control algorithm for an active suspension system was proposed and investigated. The NCF algorithm using spring dynamic variation force and suspension relative velocity was applied to the 1/4 vehicle model and numerical analysis was performed. Vehicle's performances such as vehicle displacement, vehicle acceleration, suspension deflection, tire deflection and absorbed power were calculated and compared with those of the passive, semi-active and LQR active suspension system that use full state feedback. Numerical results show that the proposed NCF active suspension system has superior performance compared with the passive and semi-active suspension system and has very similar performance compared with the LQR active suspension system. So the proposed NCF algorithm is considered as a highly practical algorithm because it requires only one displacement sensor in a 1/4 vehicle model.

관측기를 이용한 다변수 제어계의 로바스트성 회복 (Robustness Recovery of Observer Based Multivariable Control Systems)

  • 김상봉;정석권
    • 수산해양기술연구
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    • 제25권1호
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    • pp.18-23
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    • 1989
  • 최적제어이론은 -6유에서 무한대까지의 게인여유와 60$^{\circ}$의 위상여유, 그리고 원조건(Circle Condition)에 의해 보증되는 감도감소 등과 같은 로바스트성에 대한 긍정적인 면들을 가지고 있다. 이러한 결과는 전상태 피드백 경우일 때는 타당하지만, 실현문제에 있어, 관측기나 칼만필터가 사용되어질 경우에는 위의 조건이 완전히 만족하지 않는다. 본 논문에서는 관측기를 이용하여 다변수 제어계를 설계할 경우, 입\ulcorner출력부분에서 안정여유가 회복될 수 있도록 하는 하나의 방법을 제안했다. 플랜트 입력과 출력에서 LQ가 보증하는 최소안정여유는 K=1의 경우에서도 회복될 수 있음을 보였다. 로바스트성 회복을 위해 본 논문에서는 종래의 방법(K=$\infty$의 조건)과는 달리 유한값으로 하중행렬이 주어질 수 있으므로 본 방법은 하나의 명료한 로바스트성 회복법이라 할 수 있다. F=MC(or K=BM)를 만족하는 행렬 M이 존재하지 않을 경우, 그 해는 얻어질 수 없다. 그러나 K를 유한값으로 취했을 경우, 이 방법 이외의 또 다른 방법으로서는 입력과 출력에서 로바스트성 회복을 가지게 할 수 없을 것으로 생각된다.

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DRC Finals 2015 에서 휴머노이드 로봇의 자동차 운전과 하차에 관한 전략 (Strategies for Driving and Egress for the Vehicle of a Humanoid Robot in the DRC Finals 2015)

  • 안동현;신주성;전용범;손기원;장기호;폴오;조백규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.912-918
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    • 2016
  • This paper presents various strategies for humanoid vehicle driving and egress tasks. For driving, a tele-operating system that controls a robot based on a human operator's commands is built. In addition, an autonomous assistant module is developed for the operator. Normal position control can result in severe damage to robots when they egress from vehicles. To prevent this problem, another approach that mixes various joint control techniques is adopted in this study. Additionally, a footplate is newly designed and attached to the vehicle floor for the ground landing phase of the egress task. The attached plate enables the robot to step down onto the ground in a safe manner. For stable locomotion, a balance controller is designed for the humanoid. For the design of the controller, the robot is modeled using an inverted pendulum that consists of a spring and a damper. Then, a state feedback controller (with pole placement and a state observer) is built based on the simplified model. Many approaches that are presented in this paper were successfully applied to a full-sized humanoid, DRC-HUBO+, in the DARPA Robotics Challenge Finals, which were held in the United States in 2015.

확률적 가진입력을 받는 건축구조물의 최대응답 제한을 위한 선형이차안정기의 최적설계 (Optimal Design of Linear Quadratic Regulator Restrict Maximum Responses of Building Structures Subject to Stochastic Excitation)

  • 박지훈;황재승;민경원
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.37-46
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    • 2001
  • 본 연구에서는 부분적으로 정상상태 확률과정으로 모델링할 수 있는 가진입력에 대하여 확률적으로 정의된 구조물의 최대응답에 대한 구속조건을 만족시키면서 제어력을 최소화 할 수 있는 최적설계 방법을 제안한다. 최적화 과정에서 안정성의 확보를 위해 제어기를 전상태 피드백 LQR제어기의 형태로 한정하였으며 가중치 행렬을 설계변수로 하고 Riccati 행렬을 매개변수로 하여 목적함수와 구속조건 함수 및 그 기울기를 계산한다. 제안된 방법을 통해 설계된 전상태 피드백 LQR제어기는 목표 응답성능을 만족시킬 수 있었고 이에 필요한 최대 제어력을 확률적으로 정량화하여 제어금기의 제작에 유용한 자료가 될 수 있도록 하였다. 상태변수 추정을 위해 독립적으로 설계된 Kalman 필터와 최적화된 LQR 제어기가 결합된 LQG 제어기 및 그 차수를 축소시킨 제어기는 모두 큰 성능의 저하가 없었으며 따라서 제안된 설계방법을 이용하여 구조물의 최대응답에 관한 구속조건을 만족시키는 출력 피드백 제어기 설계가 충분히 가능함을 확인하였다.

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