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시간 진연을 갖는 시스템에 대한 외란 관측기 기반 강인 제어기 설계
정구종(Goo-jong Jeong),손영익(Young-Ik Son),정유석(Yu-seok Jeong) 대한전기학회 2008 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2008 No.1
This paper considers design of a robust controller that alleviates disturbance effects and compensates performance degradation of plants with time-delay. Disturbance observer(DOB) approach as a tool of robust control has been widely employed in industry. However, since the time-delay makes the plant non-minimum phase, classical DOB cannot be applied directly to the time-delay system. By using a new DOB structure for non-minimum phase systems together with the Smith Predictor, we propose a new control algorithm for reducing the effects of disturbance and time-delay of the system.
부하변동을 고려한 DC/DC 승압형 컨버터의 외란 관측기 기반 출력 궤환 제어기
정구종(Goo-jong Jeong),김인혁(In-Hyuk Kim),손영익(Young-Ik Son) 대한전기학회 2009 전기학회논문지 Vol.58 No.7
Output voltage of a DC/DC power converter system is likely to be distorted if variable loads exist in the output terminal. This paper presents a new disturbance observer(DOB) approach to maintain a robust regulation of the output voltage of a boost type DC/DC converter. Unlike the buck-type converter case, the regulation problem of the boost converter is very complicated by the fact that, with respect to the output voltage to be regulated, the system is non-minimum phase. Owing to the non-minimum phase property the classical DOB approach has not been applied to the boost converter. Motivated by a recent result on the application of DOB to non-mimimum phase system, an output feedback control law is proposed by using a parallel feedforward compensator. Simulation results using the Simulink SimPowerSystems prove the performance of the proposed controller against load variation.
입력 시간지연이 존재하는 소형 1축 로봇 팔 위치제어를 위한 강인 제어기 설계
정구종(Goo Jong Jeong),김인혁(In Hyuk Kim),손영익(Young Ik Son) 대한전기학회 2010 전기학회논문지 Vol.59 No.6
This paper deals with a robust controller design problem for a small one-link robot arm system subject to input time delay and load variations. The uncertain parameters of the system are considered as a disturbance input. A disturbance observer(DOB) has been designed to alleviate disturbance effects and to compensate performance degradation owing to the time-delay. This paper employs a new DOB structure for non-minimum phase systems together with the Smith predictor. We propose a new controller for reducing the both effects of disturbance and time-delay. In order to test the performance of proposed controller, four different other control laws are compared with the proposed one by computer simulations. The simulation results show the effectiveness of the proposed control method.
시간 지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법을 이용한 외란 관측기 설계
鄭求種(Goo-jong Jeong),孫瑛翼(Young-Ik Son) 대한전기학회 2009 전기학회논문지 Vol.58 No.1
This paper presents a method for designing a robust controller that alleviates disturbance effects and compensates performance degradation owing to the time-delay. Disturbance observer(DOB) approach as a tool of robust control has been widely employed in industry. However, since the Pade approximation of time-delay makes the plant non-minimum phase, the classical DOB cannot be applied directly to the system with time-delay. By using a new DOB structure for non-minimum phase systems together with the Smith Predictor, we propose a new controller for reducing the both effects of disturbance and time-delay. Moreover, the closed-loop system can be made robust against uncertain time-delay with the help of a PID controller tuning method that is based on a second-order plus dead time modeling technique.
인텔 PXA 255를 이용한 DC 모터 제어용 모니터링 시스템
정구종(Goo-jong Jeong),손영익(Young-Ik Son) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10
로봇산업과 정밀기계산업을 포함한 많은 산업현장에서 서보모터를 이용한 기기 및 응용제품들이 다양하게 활용되고 있다. 이때 현장의 특성에 맞는 제이 시스템의 개발을 위해서나 사용 현장에서의 모터 동작 모니터링을 위해 제어가 편리한 사용자 친화적인 모니터링 시스템을 활용한다면 업무 효율을 향상 시킬 수 있다. 본 논문에서 개발한 DC모터 제어 및 모니터링 시스템은 임베디드 시스템을 기반으로 설계되었다. 이 시스템은 Intel PXA255 CPU를 장착하고 리눅스를 OS로 사용하였으며, 블루투스를 이용한 무선통신으로 모터 드라이버와 모니터링 및 제어에 필요한 데이터를 주고 받는다. 또한, 사용자 친화적인 GUI(Graphical User Interface)로 구성되어 조사 및 관리가 편리하다. 임베디드 기기의 특성상 시스템의 규모가 작고 무선 통신이 가능한 블루투스를 사용하였기 때문에 휴대성과 이동성이 뛰어나다는 장점이 있다. 이는 업무 효율의 향상을 기대할 수 있게 한다.
시간 지연을 갖는 적분 공정 시스템에 대한 외란 관측기 기반 강인 제어기 설계
정구종(Goo-jong Jeong),손영익(Young-Ik Son) 대한전기학회 2008 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10
제어대상 시스템에 시간지연과 외란이 동시에 존재하는 경우, 스미스 예측기와 외란 관측기를 함께 사용하면 시간지연과 외란으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있다. 또한 유동적인 시간지연에 대비하여 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법으로 설계된 PID 제어기를 이용하면 시간지연에 대해 강인한 제어 시스템을 얻을 수 있다. 한편, 이전에 사용된 2차 시스템 모델링 기법의 적용범위가 한정되어 있어 이 방법은 적분 공정을 포함하는 시스템의 제어 문제에는 적용되지 못하였다. 본 논문에서는 적분공정을 포함하는 시스템에 적용될 수 있는 새로운 2차 시스템 모델링 기법의 PID 제어기를 통해 외란과 시간지연에 강인한 제어기 설계 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 이전의 방법과 그 성능을 비교한다.
이동 로봇을 활용한 분산 전원 환경 감시 모니터링 시스템
정구종(Goo-Jong Jeong),김인혁(In-Hyuk Kim),손영익(Young-Ik Son) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.10
본 논문은 분산 전원의 안정적인 계통 연계를 위한 모니터링 시스템에 추가적으로 환경 감시 모니터링 시스템을 구현한다. 카메라와 각종 센서를 탑재한 이동 로봇은 영상과 환경 정보를 습득하고 습득된 정보를 무선 랜 기준 표준인 Wi-Fi를 이용하여 모니터링 시스템으로 전송한다. 서버의 역할을 수행하는 모니터링 시스템은 네트워크 기반의 원격 모니터링이 가능하기 때문에 사용자는 원격지에서 웹기반 또는 전용 응용프로그램을 통해 전력 품질과 환경 정보를 확인할 수 있다.
PXA 270 기반 이동형 임베디드 시스템을 이용한 실내 환경 모니터링
정구종(Goo-Jong Jeong),김인혁(In-Hyuk Kim),손영익(Young-Ik Son) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.5
Mobile patrol robots are mainly used in aerospace and military engineering because they can work at dangerous environment replacing a man. This paper presents a study on the remote monitoring and control system of a mobile patrol robot platform using TCP/IP. The mobile robot consists of intel PXA270 and linux-based system. It can get environment information such as images, temperature, humidity and slope by using two cameras and various sensors. And it transmits information data to a monitoring system through the ad-hoc network which is one of wireless network solutions. At this time, a mobile robot is a server and a monitoring system is a client. Users can monitor environment information which is received from a mobile robot by an application based on PC. We have used TCP/IP protocol, socket programming, interface technique of process and devices and control algorithm to embody the mobile robot and its monitoring system. Experimental results shows that the system can be utilized as a remote patrol monitoring tool.
Luenberger 관측기를 이용한 DC/DC 승압 컨버터의 전류 추정 실험
김성종(Sung-Jong Kim),김인혁(In-Hyuk Kim),정구종(Goo-Jong Jeong),주성남(Sung-Nam Ju),김민수(Min-Su Kim),손영익(Young-Ik Son) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.10
본 논문은 상태 관측기를 이용한 DC/DC 승압 컨버터의 전류 추정 운세를 다루고 있다. DC/DC 승압 컨버터는 비선형 비최소위상 시스템으로 출력단의 부하변동과 인덕터의 기생저항으로 인하여 시스템 모델 및 동작점에 불확실성이 증가하게 된다. 이로 인해 상태 관측기 설계의 기준이 되는 선형화된 모델 또한 불확실성을 포함하게 되며 관측기 설계시 불확실성에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 불확실성에 강인한 관측기의 설계 및 실험 연구에 앞서 비교적 설계가 용이하고 널리 알려져 있는 Luenberger 관측기의 강인성을 시험한다. 설계된 관측기의 실제 실험에 앞서 Matlab Simulink/SimPowcrSystems를 활용하여 모의실험을 수행하고 DSP (TMS320F2808)를 이용한 디지털 회로를 제작하여 실험을 수행하였다. 관측기의 이득 결정에 따라 불확실성에 대한 강인성이 증가함을 확인하였다.