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관측기를 갖는 2자유도 서보계의 승법적인 불확실성에 대한 강인한 안정성
Robust stability of a two-degree-of-freedom servosystem incorporating an observer with multiplicative uncertainty

김영복    (부경대학교 제어기계공학과   ); 양주호    (부경대학교 제어기계공학과  );
  • 초록

    In order to reject the steady-state tracking error, it is common to introduce integral compensators in servosystems for constant reference signals. However, if the mathematical model of the plant is exact and no disturbance input exists, the integral compensation is not necessary. From this point of view, a two-degree-of-freedom(2DOF) servosystem has been proposed, in which the integral compensation is effective only when there is a modeling error or a disturbance input. The present paper considers robust stability of this 2DOF servosystem incorporating an observer to the structured and unstructured uncertainties of the controlled plant. A robust stability condition is obtained using Riccati inequality, which is written in a linear matrix inequality (LMI) and independent of the gain of the integral compensator. This result impies that if the plant uncertainty is in the allowable set defined by the LMI condition, a high-gain integral compensation can be carried preserving robust stability to accelerate the tracking response.


  • 주제어

    two-degree-of-freedom servosystem .   robust stability .   unstructured uncertainty .   high-gain integral compensation.  

  • 참고문헌 (10)

    1. A design method of LQI servo systems with two degree of freedom , T. Hagiwara;Y. Ohtani;M. Araki , Trans. iSCIe / v.4,pp.501-510,
    2. High-Gain feedback & robustness , H. Maeda , J. of SICE / v.26,pp.381-386,
    3. Robust stability of uncertain linear systems : Quadratic stability and $H_{\infty}$ control theory , P. P. Khargonekar;I. R. Petersen;K. zhou , IEEE Trans. Automatic Control / v.35,pp.356-361,
    4. A tow-degree-of-freedom design method of LQI servo system, Part Ⅰ , T. Hagiwara;T. Yamasaki;M. Araki , 12th IFAC World Congress / v.Ⅰ,pp.453-455,
    5. A tow-degree-of-freedom design of optimal servosystem , Y. Fujisaki;M. Ikeda , Proc. 31st IEEE CDC / v.,pp.3588-3589,
    6. On robust stability of two-degree-of freedom servosystem incorporating an observer , M. Kobayashi;Y. B. Kim;M. Ikeda;Y. Fujiski , The 39th annual Conference of iSCIe / v.,pp.263-264,
    7. High-gain compensation of a two-degree-of-freedom servosystem incorporating an observer , Y. B. Kim;M. Ikeda;M. Kobayashi;Y. Fujisaki , The 24th SICE Symposium on Control Theory / v.,pp.107-110,
    8. Robust stability and and high-gain compensation of a two-degree-of-freedom servosystem , Y. Kim;Y. Fujisaki;M. Ikeda , The 17th SICE Symposium on Dynamical System Theory / v.,pp.325-330,
    9. Robust stability of a two-degree-of-freedom servo-system with unstructured uncertainty , Y. B. Kim;M. Ikeda;Y. Fujisaki , Memoirs of The Graduate School of Science & Technology, KOBE Univ. / v.14-B,pp.73-80,
    10. Synthesis of two-degree-of-freedom servosystems , Y. Fujisaki;M. Ikeda , Trans. SICE / v.27,pp.907-914,

 저자의 다른 논문

  • 김영복 (66)

    1. 1996 "자기부상 시스템에 강인한 제어기 설계에 관한 연구 (II) - 실험을 중심으로 -" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 20 (3): 144~153    
    2. 1997 "선형 행렬 부등식을 이용한 내연기관의 제어" 한국어업기술학회지 = Journal of the Korean Society of Fisheries Technology 33 (1): 59~67    
    3. 1997 "다축 구동 시스템의 정밀 위치동기 제어(II)" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 14 (3): 98~106    
    4. 1998 "선박 추진 시스템의 엔진-CPP 통합적 제어에 관한 연구" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 4 (4): 427~432    
    5. 1998 "CPP를 갖는 선박 추진 시스템의 강인한 Decoupling 제어" 한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society of Precision Engineering 15 (9): 33~42    
    6. 1998 "ON-OFF형 비선형 제어기에 의한 서보 모터의 제어" 한국동력기계공학회지 = Journal of the Korean Society for Power System Engineering 2 (2): 55~59    
    7. 1999 "슬릿광 투영법을 이용한 곡면과 평면의 식별에 의한 대상물체의 계측" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 5 (5): 568~576    
    8. 1999 "관측기를 갖는 2자유도 서보계의 구성에 관한 고찰" 한국동력기계공학회지 = Journal of the Korean Society for Power System Engineering 3 (1): 50~54    
    9. 2000 "Active Vibration Control of a Structure with Output Feedback Based on Simultaneous Optimization Design Method" KSME international journal 14 (1): 57~64    
    10. 2002 "선박 주행속도 변화를 고려한 Rudder-Roll Stabilization System 설계에 관한 연구" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 8 (5): 363~372    
  • 양주호 (46)

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