• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.2968-2974
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• 2010

태양광 인버터는 계통과 태양광 시스템 사이의 공통 접속점에 고조파, 플리커, 고주파 노이즈가 없는 고품질 전력을 공급하는 핵심적인 역할을 한다. 일반적으로 비례-적분 (PI: Proportional Integral) 제어기는 정상상태 오차와 낮은 외란 제거 능력으로 인하여 교류 계통에서 만족할만한 성과를 얻지 못하나, 현장에서 이득 설정이 용이하므로 일반적으로 전압형 인버터 (VSI)에서 이용된다고 알려져 있다. 이 논문에서는 산업계에서 일반적으로 사용되는 비례-적분 제어기와 교류 계통의 상용주파수에서의 무한대의 이득 값을 가지며, 정상상태 에러 발생을 제거하며, 정지 좌표계에서 구현할 수 있는 비례-이득 (PR: Proportional Resonant) 제어기의 동작 원리, 설계 기법 등을 비교 분석하였다. PI와 PR 제어기의 분석 결과를 시뮬레이션과 실험을 통하여 그 타당성을 증명하였다. 두 제어기는 32-비트 고정소수점 연산을 하는 TMS320F2812 DSP 프로세서를 이용하여 구현하였고, 3kW 실험용 프로토타입 태양광 인버터를 제작하여 그 성능을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3587-3593
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• 2009

최근 태양광 시스템에서는 기존의 태양광 시스템을 계통과 전원으로 상호 접속하는 것에 대한 연구에 관심이 모아지고 있다. 단상, 삼상 시스템에 관계없이 태양광 시스템에서 태양광 인버터는 계통연계 동작에 중요한 역할을 하기 때문에 전체 시스템에서 핵심요소로 고려된다. 태양광 인버터를 제어하기 위해서는 부하 전류 조절이 핵심요소 중 하나이다. 일반적으로 태양광 인버터에서 이용되는 PI 제어기는 정상상태 오차와 왜란에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 실제 시스템에 완벽하게 적용하기에는 무리가 있다. 특히, 이는 고주파영역에서의 PI와 PR 제어기의 성능을 비교해보면 알 수 있다. 이 논문에서 제시된 PR 제어기는 무한 이득을 교류 기본파 성분에 넣을 수 있기 때문에 PR 제어기는 회전좌표계의 PI 제어기에서 사용되는 디커플링 기법과 복잡한 변환 없이 제로 정상상태오차에 도달할 수 있다. 그렇기 때문에 이 논문에서는 PI 제어기를 대체하는 이론적 분석을 통해 PR 제어기를 설계하였다. 논문에 제시되어 있는 이론을 바탕으로 한 PR 제어기를 고정 소수점 연산방식의 32비트 마이크로컨트롤러 DSP320F2812를 기반으로 한 3kW 프로토타입 태양광 인버터에 적용, 평가하였다. 또한 태양광 인버터의 제어 성능을 시뮬레이션과 실험결과를 통하여 보여주고 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2240-2245
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• 2003

In this paper, the controller design by coefficient diagram method (CDM) for controlling the trolley position, load-swing angle and hoisting rope length of the overhead crane system simultaneously is proposed. The overhead crane system is a MIMO system consisting of two inputs and three outputs. Its mathematical model is nonlinear with coupling characteristics. This nonlinear model can be approximated to obtain a linear model where the first input mainly affects the trolley position and the load-swing angle while the second input mainly affects the hoisting rope length. In order to utilize the CDM concept for assigning the controllers, namely PID, PD and PI controllers separately, the model is approximated to be three transfer functions in accordance with trolley position, the load-swing angle and the hoisting rope length controls respectively. The satisfied performances of the overhead crane system controlled by the these controllers and fast rejection of the disturbance effect occurred at the trolley position are shown by simulation and experimental results.

• 전자공학회논문지S
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• 제34S권7호
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• pp.56-65
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• 1997

In this paper, we propose a reference input odification-type iterative learning control law for a class of discrete-time nonlinear systems and prove the convergence of the output error. We can get the high-precision in case of the trajectroy control when the proposed control law is properly combined with a feedback controller, and we can easily implement the learning control law compared to the control input modification-type learning control law. To show the validity and the convergence perfodrmance of the proposed control law, we perform experimentations on the trajectroy control and rejection of periodic disturbance for a 2-axis SCARA-type direct drive robot.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.52-58
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• 2005

제어이론들 중에 PID제어는 지난 수십년간 잘 활용되고 있다. PID 알고리즘은 PID 파라미터를 선택하기 위해서 사용되는 튜닝법이 필요하다. 그러나 어떤 경우에는 잘 알려진 튜닝법 대신에 제어기, 출력특성 및 외란제거 성능 등이 어떤 사양을 만족하도록 다양한 종류의 평가지표들을 사용하기도 하기도 한다. 본 논문에서는 오차신호, 시간, 제어입력 및 견실성을 사용한 성능지표의 선형조합을 사용하여 공조시스템의 PID제어를 한다. 성능지표를 최소화하는 2 자유도 PID파라미터를 사용하여 제어기, 출력특성 및 견실성을 분석한다. Simulink를 포함한 MATLAB을 이용하여 시뮬레이션을 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.1141-1149
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• 1992

본 연구에서는 Davison이 제안한 견실 제어이론을 응용하여, 자기베어링에 의 해서 지지되는 로터계를 위한 중앙 집중식 서보제어기를 설계하였다. 삼각함수 형태 의 외란과 지령치에 대한 완벽한 영향회피와 추적을 위하여, 일반적 서보보상기(serv- ocompensator)를 MIMO 제어기에 내장하였다. 또한, 상기 제어기의 일부분(subset)으 로서, 중앙집중식 PID 제어기를 제안하였다. 제2장에 자기베어링에 의해 지지되는 강체 로터계의 동적 모델을 요약하였으며, 제3장에서 제어기법의 구축을 설명하고, 두 가지 형태의 제어기에 대한 성능 비교와 견실성의 한계를 보여주는 시뮬레이션 결과를 제 4장에 제시하였다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제10권4호
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• pp.373-397
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• 2020

Heave compensation is a vital part of various marine and offshore operations. It is used in various applications, including the transfer of cargo between two vessels in the open ocean, installation of topsides of an offshore structure, offshore drilling and for surveillance, reconnaissance and monitoring. These applications typically involve a load suspended from a hydraulically powered winch that is connected to a vessel that is undergoing dynamic motion in the ocean environment. The goal in these applications is to design a winch controller to keep the load at a regulated height by rejecting the net heave motion of the winch arising from ship motions at sea. In this study, we analyze and compare the performance of various control algorithms in stabilizing a suspended load while the vessel is subjected to changing sea conditions. The KCS container ship is chosen as the vessel undergoing dynamic motion in the ocean. The negative of the net heave motion at the winch is provided as a reference signal to track. Various control strategies like Proportional-Derivative (PD) Control, Model Predictive Control (MPC), Linear Quadratic Integral Control (LQI), and Sliding Mode Control (SMC) are implemented and tuned for effective heave compensation. The performance of the controllers is compared with respect to heave compensation, disturbance rejection and noise attenuation.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권2호
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• pp.161-169
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• 2007

The PLL equivalent augmented system incorporated with state feedback is proposed in this paper. The optimal value of filter time constant of loop filter in the phase-locked loop control system and the optimal state feedback gain designed by using linear quadratic regulator approach are derived. This approach allows the PLL control system to employ the large value of the phase-frequency gain $K_d$ and voltage control oscillator gain $K_o$. In designing, the structure of phase-locked loop control system will be rearranged to be a phase-locked loop equivalent augmented system by including the structure of loop filter into the process and by considering the voltage control oscillator as an additional integrator. The designed controller consisting of state feedback gain matrix K and integral gain $k_1$ is an optimal controller. The integral gain $k_1$ related to weighting matrices q and R will be an optimal value for assigning the filter time constant of loop filter. The experimental results in controlling the second-order lag pressure process using two types of loop filters show that the system response is fast without steady-state error, the output disturbance effect rejection is fast and the tracking to step changes is good.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.633-641
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• 2015

선박, 발전소, 석유화학 등의 분야에서 운전되고 있는 많은 프로세스들은 강한 비선형성을 보일 뿐만 아니라 동시에 시변 특성도 가지고 있다. 이런 프로세스에 기존의 고정-파라미터 PID 제어기를 적용하면 성능이 나빠지고 경우에 따라서는 불안정해질 수도 있다. 따라서 본 연구에서는 복잡한 프로세스를 제어하기 위한 비선형 PID 제어기를 제안한다. 제안되는 제어기의 이득은 오차와 오차의 변화율의 비선형 함수로 기술되며, 사용자 파라미터들은 ITAE를 최소로 하는 관점에서 유전알고리즘으로 동조된다. 제안된 방법은 열분해반응 또는 촉매를 이용한 고분자합성에 널리 사용되는 연속 교반탱크반응기를 대상으로 시뮬레이션을 실시하며, 그 유효성을 보이기 위해 다른 두 비선형/적응 제어법과 비교한다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.195-202
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• 2016

In this study, a concept of active sound enrichment (ASE) control system was implemented and demonstrated for improving engine sound quality inside the cabin of a passenger car during acceleration. Unlike the active noise control cancels the noise for disturbance rejection, the ASE adds additional sound to the noise for tracking control. This approach requires a new algorithm to provide additional artificial sound to the original engine sound using active control strategy to achieve a target sound profile, which is predefined to satisfy required interior sound quality. The ASE algorithm was implemented in a digital controller dSPACE DS1401 and real-time control experiment was accomplished in an actual car. The ASE control results show that the actively enriched sound of each engine order against RPM tracks the target profiles precisely and quickly and improves the discontinuity, the level ratios and the sound pressure level of each engine order. Thus it is anticipated the ASE system can be applied for the improvement of the engine sound quality inside the cabin during acceleration.