A new robust stabilizing method of uncertain system is proposed. The model uncertainty is considered to be the system matrix perturbations. The region of perturbed system eigenvalues are estimated by union of the disks which have the constant radius. Full state feedback control matrix which satisfies the new stabilization condition can be obtained by weighted LQ regulator or pole assignment technique.
This paper describes the design and simulation of a multivariable optimal control system for the combined speed, heading and depth control of a Semi-Autonomous Underwater Vehicle (SAUV) developed in Korea Ocean Research and Development Institute (KRODI). The SAUV is a test-bed for the evaluation of the navigation and manipulator technologies developed for a mine disposal vehicle (MDV) in military use and for a light working underwater vehicle in scientific use. The vehicle was designed to control its cruising speed, heading and depth with 4 horizontal thrusters installed at the rear of the hull. Therefore, the decoupled control methods are limited to apply to the SAUV because the thrust forces are highly coupled with the surging, yawing, and pitching motion of the vehicle. The multivariable Linear Quadratic (LQ) control method is chosen to control steering and diving in variable speed motion automatically. A series of simulation is carried out with fully nonlinear six degree of freedom dynamic model to validate the controller.
중기발생기의 수위조절과 관련하여 최적제어이론을 이용한 디지탈 제어시스템을 설계하였다. 우선 급수변을 일차 지연함수로 취급하여 전체 시스템에 포함시킴으로써 보다 실제에 가까운 시스템이 되게 하였다. LQ 방법을 이용하여 급수변의 작동 및 요구신호량과 급수출력과의 차이를 최소화시킬 수 있는 최적 이득상수를 결정하였으며, 아울러 저출력에서의 급수유량 측정이 불확실함을 고려하여 급수신호에 대한 칼만 관측기를 설계하였다. 그리고 전출력 구간에서 일정한 안정여유도를 유지시킬 수 있는 가변상수 디지탈 제어기를 설계하였다. 이러한 제어시스템은 보다 현실적인 상황을 반영하고 있으며 저출력에서 급수와 반대현상을 보이는 중기발생기의 동특성에도 불구하고 만족할만한 제어특성을 보이고 있다.
An inverted pendulum mounted on a cart and actuated by a hydraulic servo cylinder was designed and built. Position information of the cart was acquired via a potentiometer and a angle of the pendulum was sensed by an incremental encoder. These were collected by a DAQ board and processed through the Real-Time Windows Target software(included in simulink). A simulink graphical program was implemented as a controller of the hydraulic system that governed the motion of the cart in order to maintain vertical balance of the inverted pendulum. The purpose of this study is to develop an electro-hydraulic inverted pendulum system for a modeling and controling the intrinsic unstable system. The simulation results were compared with the experimental and verified.
ER mount is often used instead of rubber mount in cylindrical shell to improve the vibration and noise performanec. The noise radiated by cylindrical shell will be reduced by reducing the force transmitted to the cylindrical shell through ER mount. In this paper, LQ control theory is used to reduce the transmitted force to the cylindrical shell. The finite element method of cylindrical shell is formulated by NASTRAN and its vibrating shape is calculated in frequency domain. (omitted)
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.
본 논문은 연마용 로봇의 외부에 대한 강건 제어를 위한 방법으로 로봇의 강인제어기법을 테스트하기 위한 방법으로 수평형 도립진자를 이용하여 제안한 기법을 선형화된 모델을 기반으로 제어하고자 한다. 수평형 도립진자를 이용한 복잡한 동특성 분석과 비선형 시스템의 수학적 모델링을 통해 수식화하였고, 선형화된 상태공간방정식을 이용하는 현대제어인 슬라이드 모드 제어를 도입하여 시스템 제어를 해보았다. 또한, 동역학의 파라미터를 설계하며 또한 알 수 없는 외란과 파라미터 변동을 추정하는 외란 관측기를 사용하여 더욱 제어 시스템에 강인성을 실험결과로 분석하였다.
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.
본 논문은 SWATH선의 히브 및 피치 제어에 대한 LQ이론의 상세한 응용과정을 제시한다. 부가질량과 감쇄계수를 상하동요 고유주기에서의 값으로 근사함으로써 선형 시불변 2차 연립 미분방정식이 주파수 응답 모델로부터 유도된다. 파기진력은 사인파들의 합으로서 모델링 된다. 좋은 과도응답(transient response)과 적절한 제어핀 운동을 얻기 위하여 상태 및 제어 가중행렬의 체계적인 선택과정이 제시된다. 본 논문의 제어기 설계과정의 타당성이 시간영역 및 주파수 영역에서의 시뮬레이션과 전달함수행렬의 특이값 선도에 의해 철저히 조사되어 진다. 최종 설계된 제어시스템은 본 연구의 응용이 성공적이었음을 나타내는 좋은 전체 성능을 보여준다.
This paper presents a linear state feedback control approach to the stabilization of discrete-time uncertain systems with bounded uncertain parameters. The approach is based on the LQ(linear quadratic) regulator theory and Lyapunov's stability analysis. Asymptotically stable behavior is guaranteed in the presence of parameter uncertainties, and the upper bound of the performance index is determined.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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