Earticle

본 논문에서는 절대 안정도를 보장하는 최적의 제어기 설계에 대해 제안하였다. 논문의 적용 순서는 지연 시간의 포함여부를 판단하고, 지연시간이 포함되었을 경우 Pade 근사법을 통해서 지연시간을 근사화 한다. 그 다음 공정모델과 제어기 전달함수에 대한 개루프 전달함수를 구하며, Routh-Hurwitz 판별법에 의해서 절대 안정 도 구간을 계산한다. 마지막 단계에서는 앞 단계에서 구한 구간을 활용하여 유전자 알고리즘으로 최적의 PID 제어 파라미터 값을 구한다. 그 결과 제안 된 방법은 안정성이 보장되며, 최적의 제어기를 설계하여 기존의 방법보다 성능 지표에서 우월함을 확인하였다. 향후 지연시간에 대한 보상방법이 연구된다면 더욱 좋은 성능지표를 얻을 것으로 판단된다.

In this paper, an optimal controller design that guarantees absolute stability is proposed. The order of application of the thesis determines whether the delay time is included, and if the delay time is included, the delay time is approximated through the Pade approximation method. Then, the open loop transfer function for the process model and the controller transfer function is obtained, and the absolute stability interval is calculated by the Routh-Hurwitz discrimination method. In the last step, the optimal Proportional and Integral and Derivative(PID) control parameter value is calculated using a genetic algorithm using the interval obtained in the previous step. As a result, it was confirmed that the proposed method guarantees stability and is superior to the existing method in performance index by designing an optimal controller. If we study the compensation method for the delay time in the future, it is judged that better performance indicators will be obtained.

This paper presents a control design for networked control systems (NCS) with uncertain time delay using model matching. The dynamics of the time delay are approximated through the Pade linearization and the uncertain delay term is recursively estimated by the recursive least square (LS) algorithm. Computer simulation illustrates that the proposed control compares favorably with a recently published control approach.

The controller tuning methods proposed by Yuwana-Seborg and Suh utilizes Pade first order approximation for the delay terms in the closed loop transfer function. In this paper, the use of a Pade second-order approximation method is investigated. The simulation results show that the new method is superior to pervious approaches such as Ziegler-Nichols and Cohen-Coon methods.

레이더 신호 능동 상쇄를 위하여 기존의 MLE 기법에 비해 매우 적은 수신 신호 샘플만을 이용하여 신호의 파라미터 추정이 가능한 Pade approximation 기반의 적응적 파라미터 추정 알고리즘을 제안한다. 또한 제안하는 알고리즘이 레이더 신호의 중심 주파수를 갱신함으로써 시간에 따라 변하는 중심 주파수를 갖는 신호에 대한 능동적인 추정이 가능함을 보인다. 레이더 신호 능동 상쇄 모의실험을 통해 위협 레이더 신호의 크기에 대한 추정된 신호의 RMSE의 비를 계산함으로써 제안하는 알고리즘의 추정 정확도를 보인다.

We propose a parameter estimation algorithm for radar signal active cancellation based on the Pade approximation that requires much less samples than the conventional MLE scheme. We also verify that the radar signal with time-variant center frequency can be estimated with proposed algorithm by renovating the center frequency. We present simulation results for radar signal active cancellation to show the accuracy of estimated signal using proposed algorithm by calculating the ratio of RMSE of estimated signal to amplitude of hostile radar signal.

본 논문은 네트워크 기반 제어시스템(NCS: Networked Control Systems)모델매칭 제어기법을 적용한 효율적인 제어알고리즘을 제안한다. 비선형의 특징을 가지는 제어기 및 관측기의 시간지연을 Pade 근사법으로 선형화하여 선형시스템 이론을 적용한 모델매칭 제어기를 설계하였다. 또한, 제어기의 차수를 줄이기 위하여 저차시스템으로 근사화하여 그 타당성을 검증하였다. 제안한 제어알고리즘의 타당성 및 신뢰성을 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하였으며 기존의 PID 제어기법과 비교분석하였다.

위협 레이더 신호의 능동 상쇄를 위한 파라미터 추정 알고리즘으로 Pade 근사 폴-제로 모델 계수를 이용하여 반복적으로 추정하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 Pade 근사의 폴-제로 모델 계수와 파라미터, 수신 샘플의 관계를 바탕으로 적은 수의 수신 샘플과 간단한 비교 과정만을 이용하여 closed form으로 파라미터를 추정한다. 그리고 적은 수의 수신 샘플만을 이용하는 특징과 간단한 계산 과정만을 요구하는 특징을 바탕으로 시간에 따라 오차가 커지는 현상을 억제하기 위해 단계적으로 파라미터를 추정한다. 마지막으로 모의실험을 통해 기존 기법과의 계산 복잡도 및 성능을 비교하고, 제안 알고리즘이 간단하고 신속하게 레이더 신호의 능동 상쇄를 수행함을 보인다.

We introduce a parameter estimation algorithm by using pole-zero coefficients of Pade approximation for radar active cancellation. Proposed scheme is based on relation among pole-zero coefficients of Pade approximation, parameters, and samples of received signal. A closed form solution for parameter estimation is achieved with a few samples of received signal and a simple comparison. Also, stepwise estimation algorithm is proposed to suppress beat effect which is occurred by active cancellation over long time with imperfectly estimated parameters. Simulation results show that proposed scheme performs faster radar active cancellation with lower computational complexity than the conventional schemes.