• 제목/요약/키워드: Routh-Hurwitz Criterion

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스케일 텔레 로보틱스 시스템에 적용된 Routh-Hurwitz와 절대 안정도 기준의 비교 (Comparison of Routh-Hurwitz and Absolute Stability Criteria in Application to Scaled Telerobotics Systems)

  • 이고르 가포노프;조현찬;전홍태
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권11호
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    • pp.171-179
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    • 2013
  • 본 논문에서는 스케일 텔레 로보틱스 시스템에 Routh-Hurwitz와 Llewellyn의 절대 안정도 기준의 적용에 관한 비교 연구 결과를 보인다. 텔레 로보틱스 시스템의 동적 방정식이 주어지고, 시스템의 전달함수는 더 나은 안정도 해석을 얻게 된다. 제어기 이득의 안정적인 마진은 두 가지의 안정도 해석 방법을 통하여 얻을 수 있으며, 본 논문에서 그 결과의 차이를 밝히고 설명했다. 본 논문은 안정도 분석결과를 수치 예제를 통해 증명하는 것으로 결론을 도출한다.

안정도 판별법과 유전자 알고리즘에 의한 PI 제어기 설계 (PI controller design by stability criterion and Genetic algorithm)

  • 조준호;최정내;이원혁;황형수;박민정
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2230-2232
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    • 2003
  • One of the important problems in a control system design is the requirement that the system should have adequate relative stability. In this paper, We proposed a tuning algorithm PI controller for first order plus dead time system. It is determined the domain of the PI control parameters by Routh - Hurwitz criterion, and we tune parameters of the PI controller using genetic algorithm. A numerical example is also given to illustrate the method.

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일차 홀드 방식의 반력 구현 시스템에 대한 안정성 해석 (Stability Analysis of a Haptic System with a First-Order-Hold Method)

  • 이경노
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.389-394
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    • 2014
  • This paper presents the effect of a reflective force computed from a first-order-hold method on the stability of a haptic system. A haptic system is composed of a haptic device with a mass and a damper, a virtual spring, a sampler and a sample-and-hold. The boundary condition of the maximum virtual stiffness is analytically derived by using the Routh-Hurwitz criterion and the condition shows that the maximum virtual stiffness is proportional to the square root of the mass and the damper of a haptic device and also is inversely proportional to the sampling time to the power of three over two. The effectiveness of the derived condition is evaluated by the simulation. When the reflective forces are computed by using the first-order-hold method, the maximum available stiffness to guarantee the stability is increased several hundred times as large as when the zero-order-hold method is applied.

루드-후르비쯔 (Routh-Hurwitz) 안정성 판별법을 이용한 인간의 임피던스가 포함된 햅틱 시스템의 안정성 분석 (Stability Analysis of a Haptic System with a Human Impedance model using the Routh-Hurwitz Criterion)

  • 이경노
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.1813-1818
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    • 2014
  • 햅틱 시스템에는 사용자인 인간이 항상 포함되므로, 인간 임피던스에 의한 시스템 안정성 분석이 필요하다. 특히, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 인간 임피던스의 안정성 영향 분석이 미진하다. 본 논문에서는 선형 2차 시스템으로 모델화된 인간의 임피던스 모델을 포함하는, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 안정성을 루드-후르비쯔 (Routh-Hurwitz)안정성 판별법을 이용하여 해석했다. 가상 벽 모델인 가상 스프링 상수 ($K_w$)의 안정성 영역과 인간 임피던스의 질량 ($M_h$), 댐핑 ($B_h$),그리고 스프링 상수 ($K_h$)와의 관계를 루드-후르비쯔 안정성 판별법을 이용하여 분석한 결과, 스프링 상수 ($K_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)과 댐핑 ($B_h$)의 제곱근에 비례했다. 또한 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)또는 댐핑 ($B_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 스프링 상수 ($K_h$)의 0.48배만큼 감소했다. 이를 종합하여 $K_w{\leq}54413{\sqrt{(M_h+M_d)(B_h+B_d)}}-0.486K_h$의 모델을 제안했고, 이론 값들과 제시된 모델로부터 계산된 값을 비교한 결과 평균적인 상대오차가 0.5%로 작게 나타났다. 제시된 모델이 인간 임피던스 모델과 가상 스프링 상수와의 관계를 비교적 잘 표현하고 있다.

스트랩다운 탐색기를 탑재한 유도탄의 안정성 해석 (Stability Analysis of Missiles with Strapdown Seeker)

  • 김태훈;박봉균;권혁훈;김윤환;탁민제
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.332-340
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    • 2011
  • 스트랩다운 탐색기를 탑재한 유도탄의 경우, 비례항법 호밍유도를 위한 관성좌표계 기준 시선각속도 정보를 직접적으로 획득하지 못하기 때문에 유도탄의 자세정보와 탐색기의 지향각 정보를 활용하여 적절히 추정하여야 한다. 하지만, 시선각속도를 추정하는 방법에 따라 획득된 시선각속도 정보에 동체 자세각속도 정보가 포함되어 불필요한 피드백루프(Parasite Loop)가 형성되고, 이로 인해 유도성능이 감소하거나 전체 유도조종루프가 불안정하게 되는 현상(Parasite Effect)이 발생하기도 한다. 본 논문에서는 비례항법 호밍유도를 위한 시선각속도 정보 추정방법과 이에 따라 발생되는 Parasite Loop 원인을 살펴보며, Routh-Hurwitz 안정성 판별법을 이용하여 Parasite Effect를 최소화하는 방안을 제시하도록 한다. 또한 다양한 시뮬레이션을 통해 제안한 방법에 대해 검증하도록 한다.

베어링의 동기 진동이 외부 가압 공기 저어널 베어링의 안정성에 미치는 영향 (Efffects of Synchronous Vibration of Bearing on Stability of Externally Pressurized Air Journal Bearing)

  • 이정재;김경웅
    • Tribology and Lubricants
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    • 제13권1호
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    • pp.28-33
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    • 1997
  • Results of theoretical investigations of the stability characteristics of externally pressurized air journal bearing, of which bearing is synchronously vibrate with respect to rotor, are presented. Linearized perturbation method is used to get the dynamic coefficients of air bearing, and the Routh-Hurwitz criterion is used to obtain stability map. The stability characteristics operating at zero steady-state eccentricity is investigated of various phase difference of bearing to rotor. It is shown that stability of air bearing is greatly influenced by synchronous motion of bearing, there exists optimum phase difference which gives maximum stability threshold.

상하 카메라를 이용한 무인 지게차의 도킹 (Unmanned Forklift Docking Using Two Cameras)

  • 이상진;송재복
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.930-935
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    • 2015
  • An unmanned forklift requires precise positioning and pallet detection. Therefore, conventional unmanned forklifts use high-cost sensors to find the exact position of the pallet. In this study, a docking algorithm with two cameras is proposed. The proposed method uses vision data to extract the angle difference between the pallet and the forklift. Then the control law is derived from the extracted angle for successful docking. The extracted angle is compared with the actual angle in the real environment. The control law is tested with the Lyapunov stability test and Routh-Hurwitz stability criterion. Through various experiments, the proposed docking algorithm showed the success rate high enough for real-life applications.

유한구동력을 갖는 2개원판이 부착된 비대칭축의 안전성에 관한 연구 (Stability of Asymmetric Shaft Carrying two Discs with Limited Power)

  • Bo Suk Yang
    • 수산해양기술연구
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    • 제17권1호
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    • pp.35-40
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    • 1981
  • 회전축계의 모델로서 구동원과 상호작용을 고려한 2개원판이 부착된 비대칭축계의 안정성을 연명하기 위해 안정오을 유도하고 수치계기을 행하여 제일, 이공진검성의 불안정구간을 구하였다. 비대칭축계의 위험속도 초과시의 불안정은 축의 비대칭도에 의한 불안정과 Torque 특성에 발생하는 불안정의 2종류로 분류된다. 편심의 위상용이 불안정에 미치는 영향은 매우크며, 이는 후자에 의한 불안정에 기인한다. 감양는 전자에 의해 생기는 불안정을 감소 시키나, 후자에 의한 불안정은 오히려 증가시켜서 자려진동을 유발하므로 주의를 요한다.

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고부하용 카운터 밸란스 밸브의 동적 특성에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Characteristics of Counter Balance Valve for High Load)

  • 성원준;정광식;이승현
    • Tribology and Lubricants
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    • 제18권1호
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    • pp.68-74
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    • 2002
  • In this study, the dynamic characteristics of the spool type counter balance valve are studied. The nonlinear governing differential eguations are derived. Routh-Hurwitz criterion is used to characterize the linearized eguations. Static and dynamic experiments are carried out for the determination of parameters that are necessary for the analysis and the stability of the system.

무인자동안내방적 경량전철 시스템의 동특성에 관한 연구 (Dynamic Characteristics of Automated Guideway Transit (AGT) Vehicles)

  • 송창민;이우식
    • 한국철도학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • In this paper, the dynamics and stability of the automated guideway transit (AGT) vehicles with rubber tires are investigated. Two types of AGT systems are considered: the bogie-type and steering-type systems. The critical speeds for the dynamic instability of lateral and yawing motions are investigated by use of the Routh-Hurwitz's stability criterion. It is shown that the bogie-type AGT vehicles are likely to be stable within the range of practical operating speed, whereas it is not true for the steering-type AGT vehicles. It is also shown that the control performance of steering-type AGT vehicles can be improved by choosing proper steering gains of the closed-loop steering control system.

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