• 제목/요약/키워드: Nonlinear Switching Function

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스위칭 제어 모드를 이용한 유압펌프의 유량/압력/동력 제어 (Flow/Pressure/Power Control of Hydraulic Pump Utilizing Switching Control Mode)

  • 정동수;김형의
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.8-14
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    • 2007
  • The electro-hydraulic pump is usually used in testing equipments which require one control function. But until now, it is not applied to industrial equipments which are exposed to severe working environment and require various control functions. This paper proposes a technique which controls continuously flow, pressure and power by utilizing switching control mode. Mathematical model is developed from the continuity equation for the pressurized control volume and the torque balance for the swash plate motion. To simplify the model we make the linear state equation by differentiating the nonlinear model. We analyze the stability and disturbance by using the state variable model. Finally, we review the control performances of flow, pressure and power by tests using PID controller.

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전기차량에 적용한 Bang-Bang 제어기 연구 (A Study on The Bang-Bang Controller Applied to Electrical Vehicle)

  • 배종일
    • 전기학회논문지
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    • 제65권6호
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    • pp.1089-1094
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    • 2016
  • In order to establish the robust controller design technique of series wound motor driver system. This paper proposes a method of Bang-Bang controller using a series wound motor driver system under improperly variable load. A Bang-Bang controller structure is simpler than the structure of PID plus Bang-Bang controller. This paper shows that a general 8 bits microprocessor is used efficiently implementing such an algorithm. The calculation time of software is extremely small when compared with conventional PID plus Bang-Bang controller. Both nonlinear operating characteristics of digital switching elements and describing function methods are used for the analysis and synthesis. Real time implementation of Bang-Bang controller is achieved. Concept design strategy of the control and PWM waveform generation algorithms are presented in the paper.

Exponential Stabilization of a Class of Underactuated Mechanical Systems using Dynamic Surface Control

  • Qaiser, Nadeem;Iqbal, Naeem;Hussain, Amir;Qaiser, Naeem
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권5호
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    • pp.547-558
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    • 2007
  • This paper proposes a simpler solution to the stabilization problem of a special class of nonlinear underactuated mechanical systems which includes widely studied benchmark systems like Inertia Wheel Pendulum, TORA and Acrobot. Complex internal dynamics and lack of exact feedback linearizibility of these systems makes design of control law a challenging task. Stabilization of these systems has been achieved using Energy Shaping and damping injection and Backstepping technique. Former results in hybrid or switching architectures that make stability analysis complicated whereas use of backstepping some times requires closed form explicit solutions of highly nonlinear equations resulting from partial feedback linearization. It also exhibits the phenomenon of explosions of terms resulting in a highly complicated control law. Exploiting recently introduced Dynamic Surface Control technique and using control Lyapunov function method, a novel nonlinear controller design is presented as a solution to these problems. The stability of the closed loop system is analyzed by exploiting its two-time scale nature and applying concepts from Singular Perturbation Theory. The design procedure is shown to be simpler and more intuitive than existing designs. Design has been applied to important benchmark systems belonging to the class demonstrating controller design simplicity. Advantages over conventional Energy Shaping and Backstepping controllers are analyzed theoretically and performance is verified using numerical simulations.

Delay-Margin based Traffic Engineering for MPLS-DiffServ Networks

  • Ashour, Mohamed;Le-Ngoc, Tho
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권3호
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    • pp.351-361
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    • 2008
  • This paper presents a delay-margin based traffic engineering (TE) approach to provide end-to-end quality of service (QoS) in multi-protocol label switching (MPLS) networks using differentiated services (DiffServ) at the link level. The TE, including delay, class, and route assignments, is formulated as a nonlinear optimization problem reflecting the inter-class and inter-link dependency introduced by DiffServ and end-to-end QoS requirements. Three algorithms are used to provide a solution to the problem: The first two, centralized offline route configuration and link-class delay assignment, operate in the convex areas of the feasible region to consecutively reduce the objective function using a per-link per-class decomposition of the objective function gradient. The third one is a heuristic that promotes/demotes connections at different links in order to deal with concave areas that may be produced by a trunk route usage of more than one class on a given link. Approximations of the three algorithms suitable for on-line distributed TE operation are also derived. Simulation is used to show that proposed approach can increase the number of users while maintaining end-to-end QoS requirements.

FABRICATION AND CHARACTERIZATION OF NONLINEAR OPTICAL GLASSES

  • Cardinal, T.;Fargin, E.;Le Flem, G.
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.4-5
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    • 2001
  • Advent of lasers offering high intensity beam has opened the glass to the nonlinear optic (NLO). The high electric field associated with such laser beams can be so large that high order components of the glass polarization can be measured. Such development is of scientific and technological interests in particular in systems involving an intensity-dependent refractive index and/or ultra-fast response (<10$\^$-12/s). From a scientific viewpoint the NLO response intensity must be understood as a function of the glass composition. On the other hand, large family of applications are presently under investigation in various fields of optical materials or systems e.g. laser glasses for fusion energy, soliton propagation for ultra-long distances, ultra-fast-switching, optical storage etc....(omitted)

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하부 거울층을 이용한 AIGaAs/GaAs 완전 공핍 광 싸이리스터 특성 분석 (Analysis of AIGaAs/GaAs Depleted Optical Thyristor using bottom mirror)

  • 최운경;김두근;최영완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권1호
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    • pp.39-46
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    • 2005
  • 본 연구에서는 광논리 및 광접속에 응용할 수 있는 GaAs/AIGaAs 구조의 완전 공핍 광 싸이리스터(depleted optical thyristor, DOT)에 1/4 파장 거울층 (quarter wavelength reflector stacks, QWRS)을 제작하여 특성을 측정 분석하였다. 바닥면에 위치한 QWRS는 광 방출 효율뿐만 아니라 흡수 효율을 증가시킨다. 바닥면에 QWRS를 넣은 것과 그렇지 않은 두가지의 DOT를 제작하여 비선형 S-자 형의 전류-전압 특성, 광 방출 효율 및 흡수 효율을 측정, 분석하였다. 하부 거울층을 삽입한 DOT와 기존의 DOT의 스위칭 변화는 각각 1.82 V와 1.52 V로 흡수효율에서 20 % 증가함을 보인다. 뿐만 아니라, 하부 거울층을 이용한 DOT는 기존의 소자에 비하여 발광 효율 면에서 최고 46 % 향상된 결과를 나타낸다. 스위칭 특성을 분석하기 위하여 순방향 전압에서 비선형 s-자형의 전류-전압 특성을, 역방향 전압에서 완전 공핍 전압을 모의실험을 통하여 알아보았다. 모의실험 방법으로 유한 차분 방법 (finite difference method, FDM)을 이용하여 최적화된 DOT 각 층의 두께와 도핑 농도를 구하였다.

낮은 문턱 전류를 위한 Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor 의 레이징 특성에 관한 연구 (Optical Properties of Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor for Low Threshold Current)

  • 최운경;최영완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권7호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 본 연구에서는 광 논리 및 광 접속에 응용할 수 있는 GaAs/AlGaAs 구조의 완전 공핍 광 싸이리스터(depleted optical thyristor, DOT)에 VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser diode)을 응용하여, 활성층 위, 아래에 1/4 파장 거울층(quarter wavelength reflector stacks)을 제작함으로서 본 구조에서 최초의 레이징 특성을 구현하였고, 그 특성을 측정, 분석하였다. 스위칭 특성을 알아보기 위하여 순방향 전압에서는 비선형 s-자형의 전류-전압 특성을, 역방향 전압에서는 완전 공핍 전압을 모의실험으로 알아보았다. 모의실험을 바탕으로 설계, 제작한 VCL-DOT(Vertical Cavity Laser - Depleted Optical Thyristor)의 스위칭 전압과 전류는 5.24 V, $5{\mu}A$ 이고, 홀딩 전압과 전류는 각각 1.50 V, $100{\mu}A$가 나왔다. 측정된 레이징 문턱 전류는 0.65 mA 이고, 출력 파장은 854.5 nm의 레이징 특성을 확인하였다.

슬라이딩 모드 제어기법을 이용한 도립진자 시스템 제어 (A Sliding Mode Control Scheme for Inverted Pendulum System)

  • 한상완;박민호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.1020-1026
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    • 2014
  • 슬라이딩모드 제어의 문제는 제어입력에 포함된 알려지지 않은 외란 등 비선형 입력으로 인한 채터링의 발생이다. 본 연구는 채터링 발생의 문제를 해결하기 위한 제어 알고리듬에 대하여 고찰하고 채터링을 억제하는 슬라이딩모드 제어기를 설계하고자 한다. 슬라이딩모드 제어 시 발생하는 채터링을 억제하기 위해 알려지지 않은 외란을 포함한 비선형 입력에 대하여 평활함수를 적용한다. 이 방법에 의하여 도립진자 시스템의 동적 방정식에 포함된 비선형 요소와 외란에 의한 문제가 해결될 수 있음을 보인다. 또 슬라이딩모드 제어를 위한 제어 입력을 시스템에 적용하였고, 제안한 제어기의 제어성능을 검증하기 위하여 도립진자를 대상으로 컴퓨터 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과 제어입력에 포함된 큰 폭의 채터링이 제거되었음을 확인할 수 있다.

열 제어형 초전도 스위치의 최적화 설계 및 특성 평가 (Optimal design and performance test of thermally controlled superconducting switch)

  • 고락길;배준한;권영길;조영식
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2002년도 학술대회 논문집
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    • pp.207-210
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    • 2002
  • We had designed thermally controlled superconducting switches using a general nonlinear optimized algorithm with constraints and tested its performance. Objective function was to minimize the total volume of the superconducting switch. And constraints were to have designed resistance in normal status and temperature. In order to compare performance of the optimized superconducting switch, we made another one which had geometrically different parameters but had same structure and resistance value when the superconductor part is normal status by heater. Objective function converged very rapidly. As result, volume of the adiabatic part and total volume of the switch were reduced to more than 70% and 30% respectively. Also, even if same heater power was supplied with NiCr wire heater, the optimized superconducting switch had very fast On-OFF switching performance comparing with unoptimized switch.

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싸이리스터제어 병렬보상기의 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Thyristor Controlled Shunt Compensator)

  • 정교범
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.368-376
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    • 1999
  • 본 논문은, 대표적인 FACTS기기중의 하나인 싸이리스터제어 병렬보상기의 특성 연구를 수행한다. 이를 위하여 푸리에 공간에서 전력조류 조건을 만족하는 싸이리스터 점호각을 수치해석적으로 구하고, 그 계산 결과를 이용하여 정상상태 및 고조파 특성을 해석하였다. 그리고, Poincare Mapping 이론을 이용한 스위칭 주파수영역에서 안정도 해석과 EMTP 시뮬레이션을 이용한 시평면상에서 해석결과의 검증 및 여러 운전점에서 과도응답특성의 비교연구를 수행하였다.

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