모션 제어장치의 네트워크 보간 운전방법

곽군평(Gun-Pyong Kwak) 제어로봇시스템학회 2002 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.8 No.8

PID 적분슬라이딩모드를 이용한 IPMSM의 강인한 백스테핑제어에 관한 연구

김민찬,곽군평,안호균,윤태성,박승규,Kim, Min-Chan,Kwak, Gun-Pyong,Ahn, Ho-Kyun,Yoon, Tae-Sung,Park, Seung-Kyu 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.8

본 논문에서는 PID 적분슬라이딩모드를 이용한 IPMSM의 백스태핑제어를 제안한다. IPMSM에 슬라이딩모드를 이용함에 있어서 부하외란의 비정합성에 대한 걸림돌을 제거하기 위해 백스테핑기법을 적용한다. 슬라이딩모드제어기를 백스테핑에 적용시키는데 있어서의 어려움인 오차모델의 유도를 피하기 위하여 PID제어기와 적분슬라이딩모드를 결합한다. 결과적인 제어기의 형태는 기존의 PID제어 구조에 슬라이딩모드입력을 추가하는 형태로 구성되며 실제적인 적용에 있어서도 매우 유리한 구조이다. In this paper, robust backstepping controller for IPMSM is proposed based on the PID integral sliding mode control. Because of the unmatching condition of load, the sliding mode control is difficult to be used for IPMSM without backstepping. However, the backstepping control has the difficulty of deriving error dynamics which is derived by differentiating the previous input. This difficulty is avoided by adopting PID as a nominal controller for the integral sliding mode control. The proposed controller can be achieved easily by adding integral sliding controller to the conventional PID controller.

SFC언어를 이용한 Elevator 운전 제어회로 설계에 관한 연구

이상문,김민찬,곽군평,Lee Sang-mun,Kim Min-Chan,Kwak Gun-Pyong 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.6

PLC는 자동화 시스템의 발달에 따라 적용 범위가 확대되어왔으며 현재 PLC의 기본 언어 중 LD 언어가 가장 많이 사용되어 지고 있으나 제어 흐름을 나타내는 순차 제어 논리의 기술이나 조건이 많아질 경우 프로그램의 이해가 어려운 단점이 있다. SFC 그래픽 언어는 플로우 차트 형식을 기반으로 하여 순차 제어 논리의 기술에 적합한 언어이며 제어의 흐름을 이해하기 쉽고 유지보수가 용이하여 신뢰성이 향상된다. 본 논문에서는 SFC 언어를 이용하여 3층의 간이 엘리베이터를 동작시키는 제어회로를 설계하고 LD 언어와 비교하여 보았다. 엘리베이터의 운전 제어회로를 설계함에 있어 액션 제한자와 선택 분기문을 사용함으로써 LD언어를 사용할 때 보다 프로그램 메모리의 용량을 줄이고 처리시간을 단축시켰다. Ladder Diagram(LD) is the most extensively used among PLC standard language for the design of control system. But LD has the disadvantages for data processing and maintenance. On the other hand, the Sequential Function Chart(SFC) graphic language is very powerful for describing the sequential logic control algorithm. SFC is based on flow chart, so control flow understanding is very easy and divergence can possible improving its ability. In this paper, we propose the efficient management elevator system using the action qualifiers and choice divergence. From the result, we confirm the SFC language reduced program memory capacity and processing time is faster than LD language.

AC서보 모터의 원호보간 오차개선을 위한 슬라이딩모드 제어기 설계

김은연,이상문,곽군평,김민찬,박승규,고봉진,Kim Eun-youn,Lee Sing-mun,Kwak Gun-pyong,Kim Min-chan,Park Seung-Kyu,Ko Bong-jin 한국정보통신학회 2004 한국정보통신학회논문지 Vol.8 No.8

본 논문은 가변 구조 제어 시스템을 이용하여 AC Servo 모터의 원호 보간 오차를 개선하는데 목적을 두고 있다. AC Servo 모터를 사용하는 공작 기계의 동작에서 오차는 서보 드라이버의 시간 지연, 마찰, 그리고 모터의 x축 y축의 이득값이 어울리지 않는 등의 여러 요소가 있을 것이다. 본 논문에서는 슬라이딩 모드제어 시스템은 AC Servo 드라이브의 수치적 예로 응용되었다. 실험 결과 값은 전형적인 PI 제어와 비교하여 시스템의 원호 보간 오차 개선에 관한 우수성을 보여주고 있다. The objective of this study is aimed at reducing the contour error of AC Servo derives by improving the interpolation error of each axis through variable structure control system. The errors in machining process by AC Servo motor are due to many elements, such as the delay of the servo drivers, friction and the gain mismatch between x axis and y axis motors and so on. Sliding mode control system is applied to a AC servo drive as a numerical example in this paper. The experiment results which are compared with those of typical PI scheme show the validity of improvement in circular interpolation error of the system.

로드셀을 이용한 볼 스크류의 토크 측정 시스템에 관한 연구

권현렬(Hyun-Ryul Kwon),곽군평(Gun-Pyong Kwak),박승규(Seung-Kyu Park),김민찬(Min-Chan Kim) 대한전기학회 2014 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2014 No.7

슬라이딩모드와 LMI를 이용한 강인 $H{\infty}$ 제어

김수진,김민찬,박승규,안호균,곽군평,윤태성,Kim, Su-Jin,Kim, Min-Chan,Park, Seung-Kyu,Ahn, Ho-Kyun,Kwak, Gun-Pyong,Yoon, Tae-Sung 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.2

[ $H{\infty}$ ] 제어기는 외란이나 잡음에 대해서 강인한 성능을 가지고 있지 만 파라미터 불확실성이 존재하면 제어입력을 구하기가 쉽지 않으며 불확실성의 영향에 따라서 제어 성능에 큰 차이를 보인다. 하지 만 슬라이딩 모드제어는 파라미터 불확실성에 대하여 우수한 강인성을 가지고 있는 제어 기법이다. 그러므로 본 논문에서는 슬라이딩 모드 제어기법을 도입하여 LMI를 이용한 $H{\infty}$ 제어기의 강인성을 향상시킬 수 있는 제어 기법을 제안한다. [ $H{\infty}$ ] controller, which shows robustness for disturbances and noises, can not be used in the case of uncertain system parameters. Even if the $H{\infty}$ controller can be designed for the parameter uncertain system, its performance can be deteriorated. Therefore, in this paper, the robustness of $H{\infty}$ controller is improved by using the SMC(Sliding Mode Control). The LMI based $H{\infty}$ controller is designed first and then SMC controller is added.

T-S 퍼지를 사용한 유도전동기의 가중적분 H_∞ 제어

김민찬,박승규,윤태성,곽군평,안호균,Kim, Min-Chan,Park, Seung-Kyu,Yoon, Tae-Sung,Kwak, Gun-Pyong,Ahn, Ho-Gyun 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.6

본 논문은 유도전동기의 제어에 있어서 성능향상을 위하여 가중치를 도입한 새로운 적분제어기법을 제안하여 $H_{\infty}$ T-S 퍼지제어기와 함께 사용하였다. $H_{\infty}$ T-S퍼지제어기는 유도전동기의 비선형성과 강인성을 위하여 사용되었고 가중치를 도입한 적분제어기는 추적문제를 조정기문제로 바꾸어 줌과 동시에 제어성능을 향상시키기 위해서 사용되었다. $H_{\infty}$ T-S퍼지제어기는 국부선형모델을 기반으로 구해지는 국부선형제어기 들의 선형결합으로 구성되며 각각의 국부 선형제어이득들은 LMI(Linear Matrix Inequlity)를 이용하여 계산된다. 본 논문에서는 가중치에 따라 결정되는 다양한 LMI해의 선택을 가능하게 함으로써 제어성능을 향상시켰다. This paper proposes a new $H_{\infty}$ T-S fuzzy controller with a novel integral control for induction motors which have nonlinear dynamics. The $H_{\infty}$ T-S fuzzy controller is used for the nonlinearity and robustness and weighted integral is used for tracking problem and control performance. A T-S Fuzzy controller is the fuzzy combination of local linear controllers considering the overall stability, and LMI(Linear Matrix Inequlity) is used for determining the gains of linear controllers. The tracking problem of an induction motor is changed into regulator problem by introducing the integral control technique with weighting factor, diminishing the conservatism of $H_{\infty}$ T-S fuzzy controller.

Robust Control of IPMSM Using T-S Fuzzy Disturbance Observer

김민찬,이설곤,박승규,곽군평,안호균,윤태성,Kim, Min-Chan,Li, Xiu-Kun,Park, Seung-Kyu,Kwak, Gun-Pyong,Ahn, Ho-Kyun,Yoon, Tae-Sung The Korea Institute of Information and Commucation 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.4

To improve the control performance of the IPMSM, a novel nonlinear disturbance observer is proposed by using the T-S fuzzy model. A T-S fuzzy model is the combination of local linear models considered at each operating point. Usually the inverse model is easy to obtain in linear systems but not in nonlinear systems. To design a nonlinear disturbance observer, a nonlinear inverse model is obtained based on nonlinear inverse model which is the fuzzy combination of the local linear inverse models. The proposed DOB is used with a PDC controller which is one of the T-S fuzzy controller, and its performance improvement is shown from the simulation results. 본 논문에서는 부하외란이 존재하는 경우에 T-S 퍼지모델을 이용한 비선형 외란 관측기를 제안함으로써 IPMSM(Interior Permanent Magnet Motor)의 제어성능 향상을 도모하였다. T-S퍼지모델은 국부선형모델들의 퍼지결합으로 비선형계통을 T-S퍼지모델을 구한 다음, 각 국부선형모델의 역함수에 대한 T-S퍼지모델을 구함으로써 비선형 역함수를 구하는 방법을 제안하였다. 역함수를 이용한 외란관측기의 구성은 선형계통에서와는 달리 비선형 계통에서는 용이하지 않으나 T-S퍼지 모델을 사용함으로써 이 문제를 해결한 것이다. 제안된 비선형 외란관측기는 T-S퍼지제어기의 대표 격인 PDC 제어기와 함께 사용되었고 시뮬레이션을 통해서 그 유용성을 입증하였다.

T-S 퍼지 모델 기반 적분 SMC에 관한 연구

신성구(Seong-Gu Shin),곽군평(Gun-Pyong Kwak),박승규(Seung-Kyu Park),김민찬(Min-Chan Kim) 대한전기학회 2014 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2014 No.7

선체 교류 전자장 제거를 위한 능동 축 접지 시스템 설계

김태규,안호균,윤태성,박승규,곽군평,Kim, Tae-kue,Ahn, Ho-kyun,Yoon, Tae-sung,Park, Seung-kyu,Kwak, Gun-pyong 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.6

최근 선박의 부식을 방지할 목적으로 전기적인 방식 장치를 이용하여 선체와 프로펠러의 부식을 방지하는 장치가 많이 이용되고 있는 추세이다. 그러나 전기적 방식 방법은 선체 내부의 전원장치에 의해 선체 주위의 해수로 전류를 방사하여 선체와 프로펠러가 부식이 되지 않는 상태로 인위적으로 만들어 주는 방법을 사용하는데, 해수에 방사되는 방식전류로 인하여 선체 외부에서 전자장 신호가 발생하게 된다. 본 논문에서는 선체 외부의 수중에서 발생하는 전자장 신호를 분석하고, 이에 대한 감소 대책에 대한 연구를 수행하는 것을 목표로 하였다. 기존의 축 접지 시스템에서는 축 전위가 100[mV] 이상 이며, 교류 전류 성분이 전체의 10% 이상을 차지하였으나, 본 논문에서는 방식전류내에서 교류전자장을 발생하는 교류 전류 성분과 축 전위가 각각 1% 와 2[mV]이내로 유지되게 하는 제어 시스템을 설계하고, 모의 실험을 통하여 그 성능을 입증하였다. Recently, for the purpose of preventing the corrosion of a vessel, the electrical corrosion protection device that prevents the corrosions of the hull and the propeller is widely used. However, the electrical corrosion protection method artificially emits the current into the seawater around the hull using the power supply in order to make the hull and propeller be in the state of not being corrosion, so that electromagnetic field is generated outside the hull by the current emitted into the seawater. In this paper, the static and alternating constituents of the electromagnetic field generated in underwater outside the hull are analyzed and a countermeasure is investigated to reduce the strength of the electromagnetic field. In conventional shaft grounding system, the shaft potential is maintained above at least 100mV and the alternating current component constitutes more than 10% of the total current. However, in this paper, a control system was designed in order that the alternating current component and the shaft potential which generate electromagnetic field are maintained within 1% and 2mV respectively, and the performance was verified by simulation.