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회로망 기반의 시간응답 해석에 따른 고전제어와 현대제어의 비교 연구
Comparative Study on Classical Control and Modern Control via Analysis of Circuit-based Time Response 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.12 no.4, 2017년, pp.575 - 584  

민용기 (광주대학교 전기공학부)

초록
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제어시스템의 시간응답을 해석하기 위해 전기회로망을 제안한다. 전달함수와 상태방정식을 이용해 시스템의 시간응답을 계산함으로써 고전제어와 현대제어의 연계성을 분석한다. 상태천이방정식의 복잡한 적분과정을 생략하고, 상태천이행렬과 전달함수의 조합만으로도 시간응답의 해석이 가능함을 제시한다. 단위계단함수와 정현파입력에 따른 전압­전류의 출력응답을 표현하기 위해 프로그램을 코딩하였다. 단위계단입력에서는 과도응답을 해석하였으며, 정현파입력에서는 전압과 전류의 위상차를 해석하였다. 제안된 내용을 과도응답이나 상태공간에 기술함으로써 제어공학의 이해도와 설계능력을 높인다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

It is suggested the circuit network to analyze the time response of control system. And it is analyzed the interrelation for classical control and modern control by the transfer function and the state equation. Without complicated integration of state transition equation, it is suggested to possible...

주제어

#전달 함수   #상태 방정식   #상태 천이 방정식   #시간 응답  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 상태방정식에서는 입력이 0인 제차미분방정식의 해를 상태천이행렬로 정의해 초기조건이 출력응답에 미치는 영향을 분석한다. 또한 제안된 시스템을 상태천이방정식으로 해석하여 전달함수와의 차이점을 분석하고, 자동제어 문헌이 기술하지 않는 상호 연계성을 구체적으로 제시한다. 상태방정식에서도 단위계단입력과 정현파입력에 따른 출력응답을 제시함으로써 시스템 해석의 범위를 정현파까지 확장한다.
  • 본 논문에서는 전달함수와 상태방정식이 갖는 장단점 및 연계성을 분석하기 위해 전기회로망을 제안한다. 전달함수에서는 단위계단입력에 따른 시스템의 과도응답과, 정현파입력에 따른 전압과 전류의 위상차를 해석한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고전제어는 어떤 값을 가지고 시간 응답을 해석하는가? 일반적으로 제어는 칼만의 상태방정식을 전후해 고 전제어와 현대제어로 분류한다. 고전제어란 입력에 따른 출력응답의 비를 전달함수로써 해석하며, 단일 입 출력 시스템의 해석에 유리하다. 하지만 초기조건이 존재하거나 다중 입출력 시스템에 대해서는 출력응답 을 얻기가 어렵다는 단점이 있다[1-2].
상태방정식의 장점은? 상태방정식은 시스템의 초기조건까지 반영하여 시 간응답을 해석할 수 있다는 장점이 있다. 식 (23)에 제시한 상태천이방정식은 초기조건과 상태천이행렬에 의한 제차미분방정식의 일반해와, 입력에 따른 비제차 미분방정식의 특해가 합해진 것으로써 전달함수가 갖는 문제점을 해결한다.
고전제어의 단점은? 고전제어란 입력에 따른 출력응답의 비를 전달함수로써 해석하며, 단일 입 출력 시스템의 해석에 유리하다. 하지만 초기조건이 존재하거나 다중 입출력 시스템에 대해서는 출력응답 을 얻기가 어렵다는 단점이 있다[1-2]. 현대제어란 시스템의 내부 상태를 상태공간에 기초하여 해석하는 방법이다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (25)

  1. Y. Min and Y. Wi, "Understanding for Classical Control System by Analysis of Program-based Time Response," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 11, no. 9, Sept. 2016, pp. 893- 900. 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. Y. Wi and Y. Min, "Weekly Peak Load Forecasting Using Weather Stochastic Model and Weather Sensitivity," J. of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, vol. 30, no. 5, May 2016, pp. 59-65. 

  3. C. Gook, M. Seo, and H. Han, Classical Automatic Control. Seoul: Edupd Publishing, 2015. 

  4. Y. Choi, Modern Control Engineering: Understanding of the State-Space Representation. Seoul: Hongrung, 2012. 

  5. D. Han, G. Gwak, J. Kim, M. Park, B. Seo, S. Yang, J. Lee, B. Cho, and G. Hong, Automatic Control for Dynamic Systems. Seoul: Hanteemedia, 2016. 

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  7. J. Jang, K. Lee, and Y. Kim, "Design and Implementation of Standby Power Control Module based on Low Power Active RFID," J. of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, vol. 10, no. 4, Apr. 2015, pp. 491-498. 

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  8. J. Park and S. Jin, Automatic Control: Learning with C Language. Seoul: Bogdoo, 2016. 

  9. G. Park, Automatic Control: the new Edition. Seoul: Dongilbook, 2015. 

  10. S. Kim, B. Song, S. Oh, and S. Yoo, Automatic Control: the newest Edition. Seoul: Bookshill, 2013. 

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  12. W. Kwon and O. Kwon, Automatic Control Engineering: the newest Edition. Seoul: Cheongmoongak Publishing, 2015. 

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  15. S. Han, Y. Lee, B. Kwon. O. Kwon, and W. Kwon, Automatic Control. Seoul: Hanbit Academy, 2013. 

  16. S. Kim and D. Kim, Automatic Control. Seoul: Munundang, 2011. 

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  20. S. Kim, Analysis for Control System. Seoul: Bogdoo Publishing, 2013. 

  21. H. Lee, D. Kim, W. Min, S. Lee, and J. Choi, Automatic Control: the newest Edition. Seoul: Bogdoo Publishing, 2015. 

  22. J. Park, G. Lee, J. Lee, J. Jeong, and M. Joo, Control System Engineering: 6th Edition. Seoul: Hongrung, 2013. 

  23. H. Yang, D. Kim, J. Park, T. Song, G. Jeong, and W. Heo, Automatic Control of KUO: 9th Edition. Seoul: Firstbook, 2010. 

  24. Y. Kim, Automatic Control: the newest Edition. Seoul: Taiyoungmunwhasa, 2016. 

  25. Y. Lim, J. Bai, and H. Jeong, Automatic Control System. Seoul: Munundang, 2014. 

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