• Title/Summary/Keyword: LQG제어

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Optimal Control of Dynamic Positioned Vessel Using Kalman Filtering Techniques (칼만필터를 이용한 부유체운동의 최적제어)

  • Lee, Pan-Muk;Lee, Sang-Mu;Hong, Sa-Yeong
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.2 no.2
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    • pp.37-45
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    • 1988
  • A dynamically positioned vessel must be capable of maintaining a specified position and direction by controlling the thruster devices. The motions of a vessel are often assuned to tne sum of low frequency(LF)motions and high frequency(HF)motions. The former is mainly due to wind, current and second order wave forces, while the latter is mainly due to first order wave forces. In order to avoid the high frequency thruser modulation, the control system must include filters to estimate the low frequency motions from the measured motion signals, This paper presents a control system based on Kalman filtering technique and optimal control tyeory. Using the combined kalmam filter, LF motion estimates and HF ones are achieved from the motion measurement of the vessel. The estimated low frequency motions are used as inputs to the dynamic positioning system. The thruster modulation is minimized using the optimal control theory; Linear Quadratic Gaussian(LQG)controller. The performances of the Kalman filter and the dynamic positioned vessel are investigated by computer simulation.

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A survey on the robust controller (Robust 제어기에 관한 연구동향)

  • 권욱현;김상우
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1986.10a
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    • pp.346-351
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    • 1986
  • 본 논문에서는 과거 10여년 동안의 Robust제어기에 관한 연구동향을 조사 요약하였다. Robust제어기에 관한 연구는 제어시스템의 Robustness 분석과 Robust한 제어기 설계방법으로 나뉘며 Robustness 분석은 불확실성이 구조를 갖는 경우와 구조가 없는 경우로 나뉘어 연구된다. Robust한 제어기 설계 방법에는 LQG/LTR방법과 제어기 매개변수화등이 있다. 본 논문에서는 각 방법들을 간략히 소개하고 이들을 비교하였다.

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Precise Control of Inchworm Displacement Using the LQG/LTR Technique (LQG/LTR 기법을 이용한 이송자벌레 변위의 정밀 제어)

  • Jeon, Yoon-Han;Hwang, Yun-Sik;Park, Heung-Seok;Kim, In-Soo
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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    • v.24 no.4
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    • pp.414-420
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    • 2015
  • In this study, the linear quadratic Guassian loop transfer recovery (LQG/LTR) control technique was combined with an integrator and applied to an inchworm having piezoelectric actuators for precise motion tracking. The piezoelectric actuator showed nonlinear response characteristics, including hysteresis, due to its ferroelectric characteristics and the residual displacement phenomenon. This paper proposes a feedback control scheme using the LQG/LTR controller with an integrator to improve the ability to track the response to complex input signals and to suppress the phenomenon of hysteresis and residual vibration. Experimental results show that the developed feedback control system for an inchworm can track the various motion contours quickly without residual vibration or overshoot.

Attitude controller design and implementation for a helicopter propeller setup using a robust multivariable control (견실한 다변수 제어에 의한 모형 헬리콥터의 자세제어기 설계및 실현)

  • Lee, Seung-Guk;Lee, Myeong-Ui;Gwon, O-Gyu
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.1
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    • pp.32-37
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    • 1998
  • This paper deals with the implementation of a robust multivariable controller using DSP board and the application to real systems. The LQG/LTR (Linear Quadratic Gaussian with Loop Transfer Recovery) controller proposed by Doyle et al.[1,2] is adopted to design the control system. A helicopter propeller setup is taken as the controlled system in the current paper, and the mathematical model is derived to design the multivariable controller. The performance of the controller is evaluated via simulations, and implementation and application to the MIMO system shows that the control performances are satisfactory and superior to those of the PID controller.

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Controller design for depth control of vehicle under seawater (수중운동체의 심도제어를 위한 제어기 설계)

  • ;;Yoon, Kang Sup;Lee, Man Hyung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.20 no.1
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    • pp.24-34
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    • 1996
  • In ordaer to hold an underwater vehicle at a certain depth, buoyancy that acts on the underwater vehicle can be modulated. In this research, buoyancy that could control depth of underwater vehicle is generated by a buoyancy bag. Solenoid valves are operated by pulse with modulation(PWM) method. State equation, in consideration of the volume of buoyancy bag, pressure inside bag, and dynamic of the underwater vehicle, is derived. This system is very unstable, inculdes modelling error and nonlinearity. In depth control system, maintanance of performance is required., anainst vatiation of systerm parameter and operating depth, and designed. Through the computer simulation, performance is comparerd for each controllers.

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Hybrid Technique for Active Vibration Control of Plate using Piezoceramic Actuators/Sensors (압전 작동기/감지기를 이용한 평판의 혼합형 능동 진동제어 기술)

  • Kim, Yeung-Sik;Lee, Chul;Kim, In-Soo
    • Journal of KSNVE
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    • v.10 no.6
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    • pp.1048-1058
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    • 2000
  • Thipaper presents a methodology to suppress the vibration of thin rectangular plate clamped all edges using piezo-ceramic material as actuators and sensors. Dynamic characteristics of the structure bonded with distributed actuators/sensors are identified by the Multi-Input Multi-Output (MIMO) frequency domain modeling technique based on the experimental data. Hybrid control scheme is adopted and feedback controller is designed by LQG(Linear Quadratic Gaussian). Feedforward controller is adapted by multiple filtered -$x$ LMS(least mean square) algorithm. Experiment result demonstrates the effective reduction of the vibration label for both the transient and persistent external disturbances.

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CAD for extension of sweet spot of the tennis racket (테니스라켓의 안정타점 영역확장을 위한 CAD화에 관한 연구)

  • Oh, Jae-Eung;Park, Ho;Yum, Sung-Ha
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1986.10a
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    • pp.607-612
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    • 1986
  • 최근 테니스의 저변인구가 크게 증가함에 따라 테니스 라켓의 제작기술도 상당한 수준에 이르렀고 설계제작의 자동화에 의해서 양질의 제품이 시판되고 있다. 그러나 라켓에 볼이 임팩트될때 생기는 진동으로 야기되는 테니스 엘보우 등, 해결해야 할 문제들이 아직도 남아 있다. 이와같이 테니스 라켓의 정적인 강도 뿐만아니라 동적인 특성도 중요한 관심의 대상이 되어감에 따라 볼 컨트롤을 용이하게 한다거나, 안정타점영역(Sweet Spot)의 확장과 그립부의 진동등에 의해서 발생하는 엘보우 현상을 방지하기 위해 여러가지 연구가 수행되어 왔다. 특히, 다차원 스펙트럼해석 및 모우드 해석법에의해 그립부에 미치는 진동원의 동정과 라켓의 동적거동에 대해서 연구되었고, 라켓의 재질변경과 그립부의 구조변경에 의한 안정타점영역에 영향을 미치는 모우드 파라미터(Modal Parameter)의 추정에 관한 연구도 수행되었다. 이러한 연구들은 결국 안정타점영역을 확장시키거나 테니스 엘보우를 방지하기 위한 것으로서 이러한 목적을 달성하기위해 테니스 라켓의 진동 모우드에 관계되는 파라미터들을 찾아서 그 모우드 파라미터의 변화에 따르느 진동 모우드의 거동에 대해서 연구할 필요가 있다. 본 논문에서는 실험적인 모우드 해석법을 실제 테니스 라켓에 적용하여 모우드 파라미터들을 구한 다음 그 파라미터의 변화에 따르는 안정타점영역의 변화를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 예측하였다. 또한 안정타점영역을 넓히고 라켓의 동특성을 개선시킬 수 있는 모우드 파라미터를 찾아서 테니스 라켓의 설계, 제작 단계에 정보를 제공하는 CAD(Computer Aided Design)에 좋은 자료를 얻고자 한다. 있으나 파도에 의한 영향이 가장 크므로 본 논문에서는 파도에 의한 영향만을 고려하였다. 파도는 쌍동선에 외란으로 작용하며 측정할 수 없는 양이므로 PID, LQ 제어에서는 제어모델에 포함되지 않지만 LQG 제어에서는 제어모델에 포함된다. LQG 제어의 경우 제어모델에 파도를 백색잡음으로 가정하고 제어기를 구성한 것 (LQG1)과 2차의 쉐이핑필터(shaping filter)를 사용하여 구성한 것(LQG2)으로 나누었다.져 한다.) 식도 이물에 의한, 또는 식도경술에 의한 합병증이 초래한 경우는 식도점막열상 1례 (1.8 %), 식도 천공 1례 (1.8 %) 였으며, 기도이물에 의한, 또는 기관지경술에 의한 합병증이 초래한 경우는 무기폐 2례 (11.1 %), 폐렴 3례 (16.7 %)로 나타났다.5예에서 소실되었다. 5 ) 청각심리검사 (Psychoacoustic evaluation)에서 폴립은 술전에 Grade 1∼2의 사성이 있었던 11예중 술후 10예에서 Grade 0로 되었으며 Grade 1∼2의 사성이 있었던 3예의 결절에서도 모두 Grade 0로 정상화되었다.>치를 측정한 결과 투여전과 차이가 없었다. 7) 이상의 결과로 볼때 Cis-platinum 사용으로 인한 이중독증은 신장기능이 정상일때는 충분한 hydration으로써 예방이 가능하며 동시에 금기로 알려져왔던 감음성난청이 있는 두경부악성종양환자에서도 세심한 주의하에 적절히 사용한다면 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 사려된다.은 결과를 얻었기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다. 1) 이관폐쇄술후 18시간에 최초로 삼출액이 확인되었으며 그 이후는 전실험군에서 삼출성중이염이 유발되다. 2

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A design on model following optimal boiler-turbine H$\infty$control system using genetic algorithm (유전 알고리즘을 이용한 모델 추종형 최적 보일러-터빈 H$\infty$ 제어시스템의 설계)

  • 황현준;김동완;박준호;황창선
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1997.10a
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    • pp.1460-1463
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    • 1997
  • The aim of this paper is to suggest a design method of the model following optimal boiler-turbine H.inf. control system using genetic algorithm. This boiler-turbine H.inf. control system is designed by applying genetic algortihm with reference model to the optimal determination of weighting functions and design parameter .gamma. that are given by Glover-Doyle algornithm whch can design H.inf. contrlaaer in the sate. space. The first method to do this is ghat the gains of weightinf functions and .gamma. are optimized simultaneously by genetic algroithm. And the second method is that not only the gains and .gamma. but also the dynamics of weighting functions are optimized at the same time by genetic algonithm. The effectiveness of this boiler-turbine H.inf. control system is verified and compared with LQG/LTR control system by computer simulation.

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Neuro-Adaptive Vibration Control of a Composite Beam with Optical Fiber Sensor (신경망 제어기를 이용한 광섬유가 부착된 복합재 보의 진동제어)

  • Kim, Do-Hyung;Yang, Seung-Man;Han, Jae-Hung;Kim, Dae-Hyun;Lee, In;Kim, Chun-Gon;Hong, Chang-Sun
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.135-138
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    • 2002
  • Experimental studies on vibration control of a composite beam with a piezoelectric actuator and an extrinsic Fabry-Perot interferometer (EFPI) have been performed using a neural network controller and an LQG controller. Vibration control performance was investigated in the nonlinear sensing range according to the vibration amplitudes. Using a neuro-controller, adaptive vibration control experiment has been performed for the structure with frequency variations, and its performance is compared with that of an LQG controller. The vibration control results show that the neuro-controller has good performance and robustness with respect to the system parameter variations.

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End point and contact force control of a flexible manipulator (유연한 조작기의 끝점위치 및 접촉력 제어)

  • 최병오
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1993.10a
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    • pp.552-558
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    • 1993
  • In this paper, control of a planar two-link structurally flexible robotic manipulator executing unconstrained and constrained maneuvers is considered. The dynamic model, which is obtained by using the extended Hamilton's principle and the Galerkin criterion, includes the impact force generated during the transition from unconstrained to constrained segment of the robotic task. A method is presented to obtain the linearized equations of motion in Cartesian space for use in designing the control system. The linear quadratic Gaussian with loop transfer recovery (LQG/LTR) design methodology is exploited to design a robust feedback control system that can handle modeling errors and sensor noise, and operate on Cartesian space trajectory errors. The LQG/LTR compensator together with a feedforward loop is used to control the flexible manipulator. Simulated results are presented for a numerical example.

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