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- 저자 : 강정욱(Jung-Yoog Kang) (검색결과 4 건)
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강정욱(Jung-Yoog Kang),전용호(Yong-Ho Jeon) 한국전자통신학회 2019 한국전자통신학회 논문지 Vol.14 No.1
본 연구는 유리차수 미분의 수학적인 방법을 시스템의 응답을 제어하는 제어기에 적용하고자 한다. 일반적인 PID제어기의 라플라스 변환은 의 정수지수를 갖게 된다. 유리차수의 미분은 라플라스 변환에서 에 대한 유리수 지수를 갖게 된다. 따라서 이를 제어기로 구성하기 위해서는 유리수 지수에 대한 설계가 적절하지 않아 이산시간으로 변환하여 설계하는 방법을 제안한다. 이를 표준 2차 시스템에 적용하여 성능을 살펴보고, 산업현장에서 많이 사용되는 솔레노이드밸브에 적용한다. 외란 상태의 추정이 가능하도록 루엔버거 관측기를 설계하고 관측된 상태에 대하여 유리차수 제어기를 적용하여 균일하며 정밀한 제어성능을 얻을 수 있었다. 정상상태의 위치오차가 0.1 [%]이내이고, 기동시간이 약 0.3 [s]이내의 정밀하며 균일한 위치제어성능 가짐을 확인할 수 있었다. This study aims to apply the mathematical method of fractional order derivatives to the controller that controls the system response. In general, the Laplace transform of the PID controller has an exponent of the integer order of s. The derivative of the fractional order has a fractional exponent of s when it is transformed by Laplace transform. Therefore, this controller proposes a design method with the result of discrete time conversion. Because controllers with fractional exponents of s are not easy to design. This controller is applied to a standard secondary system and its performance is examined. Then, it applies to solenoid valve which is widely used in industrial field. A Luenberger‘s observer was designed to estimate the disturbance state and the observed state was applied to the fractional order controller. As a result, uniform and precise control performance was obtained. It was confirmed that the position error of the steady state is within 0.1 [%] and the rising time is within about 0.03 [s].
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강정욱(Jung Yoog Kang),전용호(Yong Ho Jeon) 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.1
본 연구는 산업현장에서 많이 사용되는 솔레노이드의 사용함에 있어서, 정밀한 위치 제어를 위한 제어기 설계의 방법을 제안한다. 먼저 관측기는 외란을 적극 반영하여 상태추정을 할 수 있는 루엔버거 관측기를 설계하고 적절한 이득을 설정한다. 관측된 상태를 바탕으로 분수차수 PD제어기를 설계하여, 위치제어에 적용한 결과 분수차수제어기는 목표량이 다르더라도 거의 동일한 제어성능을 얻을 수 있었다. 또한, 정상상태의 위치오차가 0.1[%]이내이고, 기동시간이 약 0.05초 이내의 정밀한 위치제어성능 가짐을 확인할 수 있었다. This study proposes a method of controller design for precise position control in the use of solenoid which is widely used in industrial field. First, we design a Luenberger‘s observer that can accurately estimate the disturbance and set the appropriate gain. Based on the observed state, a fractional PD controller is designed and applied to the position control. As a result, the fractional order controller can obtain almost the same control performance even if the target position is different. In addition, it was confirmed that the position error of the steady state is within 0.1 [%] and the rising time is within about 0.05 second.
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전용호(Yong-Ho Jeon)강정욱(Jung-Yoog Kang) 한국전자통신학회 2021 한국전자통신학회 논문지 Vol.16 No.3
전동기의 좋은 추종 성능을 얻기 위해서는 외란 관측기가 포함되어 외란에 대응할 수 있는 제어기를 설계하는 것이 필요하다. 전동기의 외란 관측기는 1차 저역통과 필터를 기반으로 부하 토크과 역기전압을 추정하도록 설계하였다. 외란 관측기와 제어기의 상호관계를 비교하고, 개선된 제어 성능을 얻기 위하여 PI 제어기와 IP 제어기를 설계하였다. 설계된 관측기와 제어기의 성능을 확인하고자 120 [W]급의 BLDC 전동기에 적용하였다. 그 결과 오버슈트가 줄어들며, 정상상태 오차가 영으로 수렴하는 것을 확인할 수 있다. In order to obtain a good tracking performance of the motor, it is necessary to design a controller that can respond to a disturbance by including a disturbance observer. The disturbance observer of the motor is designed to estimate the load torque and the back electromotive voltage based on the first-order low-pass filter. A PI controller and an IP controller were designed to compare the correlation between the disturbance observer and the controller and to obtain improved control performance. To check the performance of the designed observer and the controller, it was applied to a 120 [W] class BLDC motor. As a result, overshoot is reduced, and it can be seen that the steady-state error converges to zero.
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전용호(Yong-Ho Jeon),강정욱(Jung-Yoog Kang) 한국전자통신학회 2021 한국전자통신학회 논문지 Vol.16 No.3
본 연구는 유리 차수 미분의 수학적인 방법을 시스템의 응답을 제어하는 제어기에 적용하고자 한다. 따라서 제어기로 구성하기 위해서는 유리수 지수에 대한 적분기를 이산시간으로 변환하여 설계한다. IP 제어기는 오차에 대한 적분제어기를 구성하고 비례제어기는 시스템 출력만 적용하는 구조이다. 유리 차수 적분기를 IP 제어기의 적분제어기에 활용함으로 제어기를 설계한다. 먼저 PI 제어기와 IP 제어기의 성능을 비교하고, 설계된 제어기를 전동기의 속도 제어에 적용한다. 그 결과 전동기의 출력상태인 속도가 균일하며 정밀한 제어 성능을 얻을 수 있었다. 정상상태의 속도오차가 0.1 [%] 이내 이고, 오버슈트가 없는 정밀하며 균일한 속도 제어 성능을 가짐을 확인할 수 있었다. This study intends to apply the mathematical method of fractional order differentiation to a controller that controls the response of the system. Therefore, we design integrator for the fractional index by converting it into discrete time to construct a controller. The IP controller composes an integral controller for errors and the proportional controller applies only the system output. The controller is designed by using the fractional order integrator to the integral controller of the IP controller. First, the performance of the PI controller and the IP controller is compared, and the designed controller is applied to the speed control of the motor. As a result, the motor output speed was uniformed and precise control performance could be obtained. It was confirmed that the speed error in the steady state is within 0.1 [%], and it has precise and uniform speed control performance without overshoot.
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