This paper deals with the disturbance observer (DOB) based sliding mode control (SMC) for a DC motor to control motor rotating speed precisely and to ensure strong robustness against disturbance including load torque and parameter variation. The reason of steady state error in speed on conventional SMC without DOB is analyzed in detail. Especially, the suggested DOB is designed to prevent measuring noise and harmonics caused by derivative operation on rotating speed. The control performance of the DOB based SMC is evaluated by the various simulations. The simulation results showed that the DOB based SMC had more robust performance than the SMC system without DOB. Especially, precise speed control was possible even though motor parameter variation and load torque was added to the system.

We have developed a data integration system for ground-based space weather facilities in Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). The data integration system is necessary to analyze and use ground-based space weather data efficiently, and consists of a server system and data monitoring systems. The server system consists of servers such as data acquisition server or web server, and storage. The data monitoring systems include data collecting and processing applications and data display monitors. With the data integration system we operate the Space Weather Monitoring Lab (SWML) where real-time space weather data are displayed and our ground-based observing facilities are monitored. We expect that this data integration system will be used for the highly efficient processing and analysis of the current and future space weather data at KASI.

Smart Door(SD) is a human friendly power-assisted door system for passenger car doors. It offers comfort and safety to passengers and drivers by supplying additional power. In this study, dynamic system model and the equation of motion derivation are derived. And we propose the disturbance observer based collision detection algorithm for safety when opening the door. A disturbance caused by collision has a fast response compared to a friction, uncertainties and so on. The main idea this study is to estimate a variation of disturbance for stably and effectively detecting a collision. In order to evaluate a performance of collision detection, an experiment set up is constructed. The experimental results validate the usefulness of the proposed collision detection algorithm.

최적제어이론은 -6유에서 무한대까지의 게인여유와 60˚의 위상여유, 그리고 원조건(Circle Condition)에 의해 보증되는 감도감소 등과 같은 로바스트성에 대한 긍정적인 면들을 가지고 있다. 이러한 결과는 전상태 피드백 경우일 때는 타당하지만, 실현문제에 있어, 관측기나 칼만필터가 사용되어질 경우에는 위의 조건이 완전히 만족하지 않는다. 본 논문에서는 관측기를 이용하여 다변수 제어계를 설계할 경우, 입「출력부분에서 안정여유가 회복될 수 있도록 하는 하나의 방법을 제안했다. 플랜트 입력과 출력에서 LQ가 보증하는 최소안정여유는 K=1의 경우에서도 회복될 수 있음을 보였다. 로바스트성 회복을 위해 본 논문에서는 종래의 방법(K=∞의 조건)과는 달리 유한값으로 하중행렬이 주어질 수 있으므로 본 방법은 하나의 명료한 로바스트성 회복법이라 할 수 있다. F=MC(or K=BM)를 만족하는 행렬 M이 존재하지 않을 경우, 그 해는 얻어질 수 없다. 그러나 K를 유한값으로 취했을 경우, 이 방법 이외의 또 다른 방법으로서는 입력과 출력에서 로바스트성 회복을 가지게 할 수 없을 것으로 생각된다.

In spite of the difficulties and uncertain characteristic of cable driven method, surgical robot instrument has adopted it as driving mechanism for various reasons. To overcome the problem of cable system, previous research applied SMCSPO (sliding mode control with sliding perturbation observer) algorithm as robust controller to control the instrument and found that the value of SPO (sliding perturbation observer) followed force disturbance, reaction force loaded on the tip very similarly. Thus, this paper confirms that the perturbation observer is sufficient estimator which finds out the mount of loaded force on the surgical robot instrument. To prove the proposition, simulation using the similar model with an actual instrument and experimental evaluation are performed. The results show that it is possible to substitute SPO for sensors to measure the reaction force. This estimated reaction force will be used to realize haptic function by sending the reaction force to a master device for a surgeon. The results will contribute to create surgical benefit such as shortening the practice time of a surgeon and giving haptic information to surgeon by using it as haptic signal to protect an organ by making force boundary.

대규모 컨테이너항만의 건설과 함께 컨테이너 크레인의 생산성 향상으로 선박 체항시간을 단축시켜 항만의 서비스 수준을 높이려는 노력이 가속화되고 있다. 컨테이너 크레인 시스템에 가해지는 입력에 대하여 바람직한 성능을 보이도록 설계사양을 고려한 상태 퍼드백 제어시스템을 사용한다. 컨테이너 크레인에서 측정이 까다롭거나 측정 잡음이 클 것으로 예상되는 상태 변수를 추정하는 방법으로 상태 관측기를 설계하고자 한다. 기존의 연구에서는 상태 피드백 제어시스템의 피드백 이득행렬과 상태 관측기 이득행렬을 분리하여 구하였다. 그러나 본 연구에서는 피드백 이득행렬과 상태 관측기 이득행렬을 선정함에 있어 최근 강인한 탐색법으로 많이 사용되는 REGAs를 사용해 설계사양을 만족하도록 동시에 구하고자 한다.

본 논문에서는 시소 시스템에 Pl형의 상태 피드백 제어기와 축소차수 관측기를 결합한 제어시스템을 적용하여 시소 시스템의 안정화 문제를 다루었다. LQ 이론에 근간을 두는 Pl형의 상태 피드백 제어기는 계단상의 외란이나 잡음에 대해 양호한 성능을 가지도록 오차에 대한 새로운 상태변수를 고려한 제어기이다. 축소차수 관측기는 상태변수의 계측이 어려운 경우나 경제적인 이유로 센서의 부착이 어려운 경우에 종종 사용되는데 본 논문에서는 시소 시스템의 각도와 대차의 위치로부터 시소의 각속도와 대차의 속도를 추정하기 위해 사용된다. 여러 초기조건과 외란이 인가되는 환경 하에서 실시한 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 목적으로 하는 시소 시스템의 안정화가 가능함을 보인다.