시간 지연 연속 시간 시스템의 디지털 모델링 = Digital Modeling of a Time delayed Continuous-Time System

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Control Theory for continuous-time system has been well developed. Due to the development of computer technology, digital control scheme are employed in many areas. When delays are in control systems, it is hard to control the system efficiently. Delays by controller-to-actuator and sensor-to-controller deteriorate control performance and could possibly destabilize the overall system. In this paper, a new approximated discretization method and digital design for control systems with multiple state, input and output delays and a generalized bilinear transformation method with a tunable parameter are also provided, which can re-transform the integer time-delayed discrete-time model to its continuous-time model. Illustrative example is given to demonstrate the effectiveness of the developed method.

국문 초록 (Abstract)

연속시간 시스템의 제어 이론은 잘 개발되어 왔다. 컴퓨터 기술의 발달로 인해 디지털 제어 기법이 여러 분야에 적용되어 왔다. 제어 시스템에 시간 지연이 있는 경우는 시스템을 효율적으로 제어하는 것이 어렵다. 제어기와 액츄에이터 그리고 센서와 제어기 간에 있는 지연은 제어 성능을 떨어뜨리고 전체 시스템을 불안정하게 할 수 있다. 본 논문에서는 다중의 상태, 입력 그리고 출력 지연을 가지는 제어 시스템을 위한 새로운 근사 이산화 방법과 디지털 설계 그리고 조정가능한 계수를 가지는 일반화된 쌍선형 변환 방법을 제안한다. 이 방법은 정수의 시간 지연을 가지는 이산 시간 모델을 동일한 연속 시간 모델로 다시 변환할 수 있다. 실제적인 예제를 통해 제안된 방법의 효율성을 증명한다.

참고문헌 (Reference)

1 채창현, "Unified Sliding Mode Controller Design Based on the Approximated Model for Stable Process with Dead Time" 한국정보기술학회 9 (9): 49-55, 2011

2 J. P. Richard, "Time-delay systems: an overview of some recent advances and open problems" 39 : 1667-1694, 2003

3 J. M. Madsen, "State-space digital PID controller design for multivariable analog systems with multiple time delays" 81 : 161-173, 2006

4 J. Leyva-Ramos, "Output feedback stabilizing controller for time-delay systems" 36 : 613-617, 2000

5 D. H. Kim, "Navigation Controller Design and Hydrodynamic Coefficients Estimation for a Manta-type UUV Based on Extended Kalman Filter" 546-550, 2010

6 서봉수, "Energy-Efficient Data Forwarding Strategies for Linear Wireless Sensor Network" 한국정보기술학회 9 (9): 69-76, 2011

7 S. M. Guo, "Discretisation of two degree-of freedom controller and system with state, input and output delays" 147 : 87-96, 2000

8 Y. P. Chang, "Digital modeling and PID controller design for MIMO analog systems with multiple delays in states, inputs and outputs" 28 : 111-145, 2009

9 D. Yue, "Delayed feedback control of uncertain systems with time-varyinginput delay" 41 : 233-240, 2005

10 W. Yao, "Delay-dependent stability analysis of the power system with a wide-area damping controller embedded" 26 : 233-240, 2011

11 K. J. Astrom, "Computer Controlled Systems, Prentice-Hall" Prentice-Hall 1997

12 C. H. Hauser, "A failure to communicate: next generation communication requirements, technologies, and architecture for electric power grid" 3 : 47-55, 2005