• 제목/요약/키워드: LQ 피드백 제어기

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가중치를 이용한 LQ-Servo형 PI 제어기 설계 (Design of LQ-servo PI controller considering Weight)

  • 서병설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권3B호
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    • pp.570-576
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    • 2000
  • 본 논문은 LQ-서보구조를 부분적 상태 피드백을 갖고 있는 PI제어기로 해석하여 LQ-서보형 PI 제어기를 제안하고 이를 설계하기 위하여서 종전의 LQ-servo 설계 기법의 설계 매개 변수에 가중치를 도입하여 설계 앨고리즘을 보다 유연성 있게 개발하는데 있다. 제안된 앨고리즘은 설계 루프 전달 함수의 최대 및 최소 특이값을 저주파와 고주파에서의 일치를 향상시킬수 있을 뿐만 아니라 성능 향상을 위해 루프 형상을 유연성 있게 설계할 수 있었다.

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개방형 액체로켓엔진의 추력제어를 위한 최적출력 추종제어 시뮬레이션 (Optimal Output Tracking Control Simulation for Thrust Control of an Open-cycle Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 차지형;조우성;고상호
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.52-60
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    • 2020
  • 본 논문에서는 개방형 액체로켓엔진의 제어 알고리즘을 다룬다. 이를 위해 엔진의 각 구성품들을 기준으로 수학적 모델링을 하였으며 추력제어를 위하여 연소실 압력을 피드백하여 제어시스템을 구축하였다. 제어시스템을 위하여 최대추력 상태에서 선형 모델을 이용하여 최적 출력피드백 LQ 추종 제어기를 설계하였으며 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다.

RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 최적 상태 피드백 제어 (Optimal State Feedback Control of Container Crane Using RCGA Technique)

  • 이윤형;유희한;조권회;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.247-252
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    • 2007
  • 항만의 하역 향상성을 위해 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다. 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID 제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데, 이는 제어기 설계가 용이하고, 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다. 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉, 실수코딩 유전알고리즘을 이용하여 상태 피드백 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수가 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다 컴퓨터 시뮬레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 상태 피드백 제어 (State Feedback Control of Container Crane using RCGA Technique)

  • 이윤형;소명옥;유희한;조권회
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.399-404
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    • 2006
  • 컨테이너 크레인은 항만전체 하역 효율에 큰 영향을 미치는 하역 장비로서 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다. 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데, 이는 제어기 설계가 용이하고, 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다. 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉, 실수코딩 유전알고리즘을 이용하여 상태 피드백 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수를 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다. 컴퓨터 시뮬레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.

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롤편심을 포함한 냉간 압연시스템의 두께제어 (Thickness Control of Cold-Rolling Mills with Roll Eccentricity)

  • 김승수;김종식;황이철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.248-254
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    • 1996
  • A disturbance rejection controller using eccentricity filtering and LQ control techniques is proposed to alleviate significantly the effect of roll eccentricity in multivariable cold-rolling processes. Fundamental problems such as process time delay inherent in exit thickness measurement and non-stationary characteristics of roll eccentricity signals can be overcome by the proposed control method. The filtered instantaneous estimate of roll eccentricity may be exploited to improve instantaneous estimate of the exit thickness variation based on roll force and roll gap mearsurements, and a feedforward compensator is augmented as a reference for a gaugemeter thickness estimator. And, LQ feedback controller is combined with eccentricity filter for the attenuation of the exit thickness variation due to the entry thickness variation. The simulation results show that eccentricity components have been significantly eliminated and simultaneously other distrubances also have been attenuated.

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2관성 공진 시스템의 강건제어 (The Robust Control of Two Mass Spring System)

  • 조도현;이종용;이상철
    • 전자공학회논문지T
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    • 제35T권3호
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    • pp.76-86
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    • 1998
  • 2관성 공진(TMS: Two-Mass Spring) 시스템은 비틀림 진동을 다루기 위하여 고려할 수 있는 가장 간단한 모델이다. 이러한 시스템은 비틀림 진동을 억제하며, 원하는 특성을 달성하기 위한 제어기 설계가 요구된다. 본 논문에서는 2관성 공진 시스템에 대하여 상태 피드백을 고려하고, 각 상태가 응답성능에 미치는 영향을 살펴본다. 이 결과와 상태 피드백의 이득을 이용하여 제어기의 설계 매개변수와 LQ 및 H/sub ∞/ 제어의 하중함수 결정에 대한 기본 지침을 제시한다.

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우주왕복선 액체로켓엔진 작동의 최적출력제어 시뮬레이션 (Optimal Output Feedback Control Simulation for the Operation of Space Shuttle Main Engine)

  • 차지형;고상호
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.37-53
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다단 연소방식의 액체로켓엔진인 우주왕복선 주 엔진(Space Shuttle Main Engine, SSME)의 제어 알고리즘을 다룬다. 이를 위해 SSME의 각 구성품들을 기준으로 크게 7가지 분류로 나누어 구성하여 수학적 모델링을 하였으며 순항상태 추력을 기준으로 Rated Propulsion Level (RPL)에 따른 정상상태 작동점을 구하였다. 폐루프 시스템을 위하여 순항상태인 RPL 104% 조건에서의 선형모델을 이용하여 최적 출력피드백 LQR 제어기 설계를 하였으며 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다.

롤편심을 포함한 냉간압연 시스템의 다변수 제어 (Multivariable Control of Cold-Rolling Mills with Roll Eccentricity)

  • 김종식;김승수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권3호
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    • pp.502-510
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    • 1997
  • A disturbance rejection controller using eccentricity filtering and LQ control techniques is proposed to alleviate the effecto of major roll eccentricity in multivariable cold-rolling processes. Fundamental problems in multivariable cold-rolling processes such as process time delay inherent in exit thickness measurement and non-stationary characteristics of roll eccentricity signals can be overcome by the proposed control method. The filtered instantaneous estimate of roll eccentricity may be exploited to improve instantaneous estimate of the exit thickness variation based on roll force and roll gap measurements, and a feedforward compensator is augmented as a reference for a gaugemeter thickness estimator. LQ feedback controller is combined with eccentricity filter for the attenuation of the exit thickness variation due to the entry thickness variation. The simulation results show that the roll eccentricity disturbance is significantly eliminated and other disturbances also are attenuated.

건물의 진동제어를 위한 LQG제어기 (LQG Controller for the Vibration Control of Building Structures)

  • 민경원;이성경
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.243-249
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    • 1999
  • 지진력을 받는 건물의 응답을 능동적으로 제어하기 위해서는 건물의 응답을 측정하고, 이것을 바탕으로 제어력을 산정하여야 한다. 제어력의 산정 방법에는 여러 제어 알고리듬이 적용이 될 수 있는데, 2차 성능지수를 이용하는 LQ제어는 해석의 용이함과 제어의 효율성으로 인하여 널리 쓰이고 있다. 그러나, LQ제어에는 실시간으로 계측이 된 건물의 지반과의 상대 변위 및 속도를 필요로 하나 이러한 상태 변수를 계측하기가 매우 어려워 건물의 제어를 위한 적용에 한계가 있다. 따라서, 계측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측이 용이한 건물의 절대 가속도를 바탕으로 관측기를 이용하여 상태 변수를 추정하여 제어력을 산정하는 LQC 제어 알고리듬이 지진력을 받는 건물에 대한 실용적인 알고리듬이 될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 LQC 알고리듬의 성능을 검증하기 위하여 능동제어추진기가 설치된 축소 1층 모형에 대한 해석 및 실험을 수행하였으며, 그 결과 LQC 알고리듬의 제어 효율을 확인할 수 있었다.

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축소차수 관측기를 이용한 시소시스템의 Pl형 상태피드백 제어 (A PI-type State Feedback Control of Seesaw System Using Reduced-order Observer)

  • 류기탁;이윤형;유희한;정병건;김종수;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.853-858
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    • 2007
  • 본 논문에서는 시소 시스템에 Pl형의 상태 피드백 제어기와 축소차수 관측기를 결합한 제어시스템을 적용하여 시소 시스템의 안정화 문제를 다루었다. LQ 이론에 근간을 두는 Pl형의 상태 피드백 제어기는 계단상의 외란이나 잡음에 대해 양호한 성능을 가지도록 오차에 대한 새로운 상태변수를 고려한 제어기이다. 축소차수 관측기는 상태변수의 계측이 어려운 경우나 경제적인 이유로 센서의 부착이 어려운 경우에 종종 사용되는데 본 논문에서는 시소 시스템의 각도와 대차의 위치로부터 시소의 각속도와 대차의 속도를 추정하기 위해 사용된다. 여러 초기조건과 외란이 인가되는 환경 하에서 실시한 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 목적으로 하는 시소 시스템의 안정화가 가능함을 보인다.