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잡음이 있는 이산 시간 선형 스위치드 시스템의 온라인 스위칭 신호 추정 기법
이찬화(Chanhwa Lee) 대한전기학회 2014 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2014 No.10
In this paper, we estimate a switching signal for discrete-time switched linear systems where the output measurements are corrupted by noises. To solve the switching signal problem, we first propose a method to estimate the active mode of the plant. Then we present an implementable on-line algorithm to detect the switching time within a predetermined time interval after the actual switching occurred.
데드비트 관측기를 이용한 이산 시간 선형 스위치드 시스템 추정 기법
이찬화(Chanhwa Lee) 대한전기학회 2014 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2014 No.10
We present an estimation scheme using deadbeat observers for discrete-time switched linear systems. Based on the finite settling time property of deadbeat response, the proposed scheme detects the switching time and estimates the active mode exactly within 2n steps where n is the order of subsystems. Once the switching signal is recovered, the deadbeat observer gives precise state estimates.
이산 시간 선형 스위치드 시스템의 스위칭 신호 및 상태에 대한 강인한 추정 알고리즘
이찬화(Chanhwa Lee),심형보(Hyungbo Shim) 대한전자공학회 2015 전자공학회논문지 Vol.52 No.5
본 논문에서는 측정 잡음에 의해서 출력 신호가 왜곡된 이산 시간 선형 스위치드 시스템의 스위칭 신호와 상태 변수를 관측하기 위한 강인한 추정 및 검출 기법을 제시한다. 첫째, 최소 거리 기준에 기초한 작동 모드 추정 알고리즘이 제안된다. 이 과정에서 모드의 추정값을 얻게 되고, 이를 이용하여 상태 변수 또한 관측할 수 있게 된다. 둘째, 주어진 스위치드 시스템의 작동 모드 변화 시점, 즉, 스위칭이 언제 발생하는지 검출하는 알고리즘이 고안된다. 시스템에 인가되는 측정 잡음이 유계라는 가정 하에, 제안된 추정 알고리즘은 주어진 스위치드 시스템의 작동 모드를 정확하게, 그리고 상태 변수를 근사적으로 추정하며, 검출 알고리즘은 실제 스위칭이 발생한 후, 미리 정해진 지연 시간이 지나가기 전에 스위칭 시간을 검출할 수 있다. In this paper, we present robust estimation and detection algorithms for discrete-time switched linear systems whose output measurements are corrupted by noises. First, a mode estimation algorithm is proposed based on the minimum distance criterion. Then, state variables are also observed under the active mode estimate. Second, a detection algorithm is constructed to detect the mode switching of the switched system. With the boundedness of measurement noise, the proposed estimation algorithm returns the exact active mode and approximate state information of the switched system. In addition, the detection algorithm can detect the switching time within a pre-determined time interval after the actual switching occurred.
불확실한 동역학을 갖는 차량의 군집 주행을 위한 외란 관측기 기반의 강인 제어 기법
이찬화(Chanhwa Lee) 대한전기학회 2021 전기학회논문지 Vol.70 No.12
Vehicle platooning is a technology that drives a group of vehicles over very close distances between vehicles. By maintaining short inter-vehicle distances, platooning reduces fuel consumption and increases road capacity. However, the string stability, a characteristic that does not amplify the inter-vehicle distance errors toward the tail of the platoon, cannot be guaranteed for platoons with uncertain dynamics. In this paper, a disturbance observer based robust control approach is proposed to improve the string stability of the platoon when dynamics of its members are uncertain. Since an uncertain system behaves like a disturbance-free nominal system by the disturbance observer, this approach allows all vehicles in the platoon to operate like the same nominal model so that one can ensure the string stability by applying conventional cooperative adaptive cruse control techniques.
미소 감쇄 시스템에 대한 감쇄 주입법을 이용한 외란 관측기 설계
주영준(YoungJun Joo),심형보(Hyungbo Shim),서진헌(Jin-Heon Seo),이찬화(ChanHwa Lee) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10
이 논문은 두 개의 질량을 가진 미소 감쇄 시스템에 대해 외란 관측기 기반 추종 제어기의 강인성을 증가시키는 새로운 감쇄 주입법(damping injection)을 제시한다. ‘미소 감쇄’란 감쇄 계수가 다른 파라미터들과 비교해서 매우 작다는 것을 의미한다. 파라미터에 불확실성을 가진 미소 감쇄 시스템에 대한 외란 관측기의 적용은 전체 시스템을 불안정성하게 할 수 있다는 것을 관측할 수 있기에, 외란 관측기의 구조 중 공칭(Nominal) 모델에 인위적으로 더 많은 감쇄를 추가함으로써 강인성을 강화시키는 방법을 제안한다. 또한 강인 제어 이론의 제로 익스클루젼(zero exclusion) 정리를 이용하여 감쇄 주입법의 안정성을 증명하고 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.