• 제목/요약/키워드: LQ Feedback Controller

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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.

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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비최소 위상 플랜트에서 LQ-servo 방법 (LQ-servo method for non-minimum phase plants)

  • 서병설;장태우
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권3호
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    • pp.9-16
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    • 1996
  • LQ-servo is a robustness guaranteed multivariable controller design method based on the LQR structure to improve command following with output feedback. in this paper we introduce a weighting factor on the low frequency part of the state weighting matrix in the performance index in order to increase the low frequency gain of loop transfer function matrix T(s) in the loop shaping design method.

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Roll-to-roll 시스템에서 인쇄전자 생산을 위한 댄서 시스템의 LQG 정밀 장력 제어에 대한 연구 (A Study on the LQG Precision Tension Control of a Dancer System for a Production of Printed Electronics in Roll-to-roll Systems)

  • 성진우;강현규;신기현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권10호
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    • pp.65-73
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    • 2009
  • For mass production of printed electronics in roll-to-roll fashion, precision tension control is important to reduce register errors. Register error should be minimized within several to tens of microns for many electronic devices to be manufactured through printing technology. In order to achieve this goal, tension disturbance must be attenuated before printing process within a certain range. In this paper, a certain tension range which allows maintaining register error within 10 micron was defined with specific operating conditions. A LQG controller was proposed instead of the conventional PI controller for precision tension control using a multivariable feedback. A guideline to determine design parameters for calculating LQ gain was proposed. The proposed LQG controller was compared to both PI controller and LQ regulator with white noise by numerical simulations. Results showed that the proposed LQG controller was effective for attenuating tension disturbance with white noise.

A controller design using modal decomposition of matrix pencil

  • Shibasato, Koki;Shiotsuki, Tetsuo;Kawaji, Shigeyasu
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.492-492
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    • 2000
  • This paper proposes LQ optimal controller design method based on the modal decomposition. Here, the design problem of linear time-invariant systems is considered by using pencil model. The mathematical model based on matrix pencil is one of the most general representation of the system. By adding some conditions the model can be reduced to traditional system models. In pencil model, the state feedback is considered as an algebraic constraint between the state variable and the control input variable. The algebraic constraint on pencil model is called purely static mode, and is included in infinite mode. Therefore, the information of the constant gain controller is included in the purely static mode of the augmented system which consists of the plant and the control conditions. We pay attention to the coordinate transformation matrix, and LQ optimal controller is derived from the algebraic constraint of the internal variable. The proposed method is applied to the numerical examples, and the results are verified.

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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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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.

유연관절을 갖고 있는 로보트를 위한 LQ 컴퓨터 제어의 강인성과 최적성에 관한 연구 (A study on the robustness and optimality of a LQ computer control for a manipulator with flexible joints)

  • 김진화;김진걸
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.149-154
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    • 1990
  • In this paper, simulation results of a robust digital tracking controller on a robotic manipulator are presented. The objective is to follow a ramp reference input with zero steady state error in the presence of a disturbance and system parameter variations. Some of the difficulties are caused by the Coulomb frictions, the disturbance due to the gravitational pull, the spring effect of a link between the drive motor and the manipulator arm. Another difficulty is that, because of the non-differentiable Coulomb friction, the digital control system cannot be represented as a discrete system. It is thus necessary to design the controller based on a discrete-continuous hybrid model. The controller is based on feeding back the state variables and augmenting the system by addition discrete integrators. The feedback gain parameters are obtained by applying the quadratic optimal control theory and then choosing the new weighting matrices to eliminate the limit cycle by using the describing function method for hybrid system.

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2관성계 전동기 구동 시스템의 축 진동 억제에 관한 연구 (A Study on Torsional Vibration Suppression of 2-Mass Motor)

  • 지준근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.454-456
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    • 1996
  • This paper deals with the comparison study of speed controller for torsional vibration suppression of 2-mass motor drive system. Firstly conventional methods suggested were classified systematically and the features of each method were also compared. Especially the speed controller based on Kalman filter and LQ state feedback was proposed and the response characteristics of it were compared with those of some other methods. Through various computer simulations and the experiments of real 22[KW] field oriented controlled AC motor drive system having 2-mas mechanical system, it was confirmed that the characteristic of proposed speed controller using Kalman filter and LQ is the best among them.

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