• Title/Summary/Keyword: 모델기준 적응시스템

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Heading Control of a Cargo Ship using Model Reference Genetic Adaptive Fuzzy Controller(MRGAFC) (기준 모델 유전 적응 퍼지 제어기를 이용한 화물선의 회두각 제어)

  • 정종원;김태우;이준탁
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.279-282
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    • 2003
  • 본 연구에서 구현하고자 하는 선박의 회두각 제어의 경우 파도, 바람, 조류 등의 외란의 영향을 많이 받고 있을 뿐만 아니라 그 운동 특성 역시 비선형이므로 적절한 파라미터의 선정과 제어기 구성에 어려움이 따른다. 이의 해결을 위해 K. M Passino 등에 의해 비선형 특성을 지닌 기준 모델 적응 퍼지 알고리즘을 적용하여 제어기 구성을 시도한바 있고, 국내에서도 김종화 등에 의해 유사한 방법이 시도되어졌다. 본 연구에서는 이상의 시도에서 기준 모델에 의한 제어기 파라미터의 동정의 방법으로 사용한 M.I.T 룰 대신 일반적인 유전 알고리즘에 의해 퍼지 제어기의 파라미터를 동정하고자 한다. 유전 알고리즘에 기반한 기준 모델 적응 퍼지 제어기(MRGAFC: Model Reference Genetic Adaptive Fuzzy Controller) 알고리즘을 제안하며, 이의 검증을 위하여 화물선 회두각의 조향문제에 이를 적용하여 종래의 방법들과 비교를 수행할 것이다.

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Model Reference Adaptive Control for Multivariable Systems (다변수 시스템에 대한 기준 모델형 적응 제어)

  • Hai-Won Yang
    • The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
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    • v.32 no.11
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    • pp.394-403
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    • 1983
  • This paper discusses a model reference adaptive control for a multi-input multi-output continuos system in matrix fraction description. The controller is of Monopoli-Narendra type with a time-varying gain matrix in the parameter adaptation law. The transfer matrix of the given plant with an adjustable controller is made to approach to that of the reference model asymptotically. It is shown that, under some plausible assumptions such as on the knowlidge of an interactor matrix, the algorithm for a single-input single-output system can be appropriately extended to a multi-input multi-output system. The convergence of an adaptation law is estavlished with some stability theory and stability of the overall system is asserted by an analytical investigation.

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A Study on Stable Control System Design of Robotic Msanipulator in Presence of Unmodelled Dynamics Using MRAC Method (MRAC 방식에 의한 비모형화 동특성을 갖는 로봇 매니퓰레이터의 안정한 제어 시스템 설계에 관한 연구)

  • 한성현;이만형
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.6
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    • pp.1346-1360
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    • 1989
  • 본 연구에서는 기준 모델 적응제어 방식에서 직접 적응제어 방식을 사용하여 부하의 변동 및 외란이 발생할 경우에도 매니퓰레이터의 정확한 궤적의 추종 및 속도 의 실시간 제어가 가능한 적응제어시스템을 설계하고자 한다. 제2절에서는 로봇 매니퓰레이터의 기구학적 이론 및 동적 모델링에 대한 기본이론을 전개하고, 제3절 에서는 제어시스템의 설계를 위한 제어 알고리즘과 초안정(hyperstability)이론을 통한 안정성 해석을 다룬다. 그리고 제4절에서는 제안된 제어기의 성능 평가를 위해 6관절 로봇인 스탠포드 로봇 매니퓰레이터에 대한 시뮬레이션을 통한 결과를 토오크 계산법(computed torque method)에 의한 결과와 비교 검토함으로서 제안된 제어기의 성능을 예증한다.

Model Reference Adaptive Pole-Placement Controller of Nonminimum Phase systems (비최소 위상 시스템에 대한 기준 모델 적응 폴-플레이스먼트 제어기)

  • 김종환;최계근
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.22 no.6
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    • pp.89-96
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    • 1985
  • A pole-placement control of discrete, deterministic, single-input single-output nonmini-mum phase systems is considered using a model reference type approach. The proposed pole-placement controller is designed in the parameter form to make the transfer function of the controller equal to that of the reference model with only single variable polynomial S(q-1). The proposed adaptive pole-placement controllr is designed with the true system para-meters by applying the adaptation method to the proposed pole-placement controller.

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Reconfigurable Flight Control Law based on Model Following Scheme and Parameter Estimation (매개변수 추정 및 모델추종 적응제어기법을 이용한재형상 비행제어시스템 연구)

  • Mun, Gwan-Yeong;Kim, Yu-Dan;Lee, Han-Min
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.3
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    • pp.67-73
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    • 2006
  • In this paper, a reconfigurable model following flight control method is proposed based on direct adaptive scheme using parameter estimation. Adaptive control scheme updates the control gains to make the system output follow the reference output even when fault occurs. By adopting the frequency domain parameter estimation method, system changes by the fault can be estimated. Recursive Fourier transformation is used for system identification. Using recursive Fourier transform, the proposed adaptive control algorithm guarantees the system stability and improves the system characteristics. To evaluate the performance of proposed control method, numerical simulations are performed.

DC Servo Motor Control using Model Reference Adaptive Fuzzy Controller (모델 기준 적응 퍼지 제어기를 이용한 DC 전동기 제어)

  • Son, Jae-Hyun;Kim, Je-Hong
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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    • v.36T no.4
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    • pp.60-70
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    • 1999
  • In this paper, model reference adaptive fuzzy controller (MRAFC) was proposed in order to overcome the difficulty of extracting rules and defects of the adaptation performance in the FLC. MRAFC comprised inner feedback loop consisting of the FLC and plant, and outer loop consisting of an adaptation mechanism which was designed for tuning a control rule of the FLC. A reference-model was used for design criteria of a fuzzy controller which characterizes and quantizes the control performance required in the overall control system. Tuning control rules of FLC is performed by the adaptation mechanism. The performance of proposed algorithm was verified through experiment for the DC servo motor.

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An adaptive controller with fuzzy compensator for nonlinear time-varying systems (비선형 시변 시스템을 위한 퍼지 보상기를 가진 적응 제어기)

  • Park, Geo-Dong;Jeon, Wan-Su;Kim, Jong-Hwa;Lee, Man-Hyeong
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.3 no.2
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    • pp.149-155
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    • 1997
  • 본 논문에서는 비선형 시변 시스템을 제어할 경우 제어시스템의 안정성을 보장하고 성능을 향상시키기 위한 새로운 적응제어 구조를 전개하였다. 주어진 플랜트가 선형 시불변이라는 가정하에 표준 기준 모델 적응제어기가 적용될 경우 발생되는 출력오차는 플랜트의 비선형 시변특성으로 인하여 점근적으로 0에 수렴되지 않는다. 이때 미지의 출력오차를 점근적으로 0에 수렴시키는 방법으로 퍼지보상기를 사용하였으며 결과적으로 플랜트의 비선형 시변 특성을 보상하는 효과를 얻을 수 있었다. 퍼지 보상기로는 출력오차등의 조건에 따라 이득이 변하는 퍼지 PID 보상기를 도입하여 안정하게 설계되도록 노력하였다. 또한 출력오차를 점근적으로 0에 수렴시키는 것은 표준 기준 모델 적응제어기 내부의 모든 파라미터와 신호가 유한하게 됨을 의미하기 때문에, 제어시스템 전체의 안정도를 보장할 뿐만 아니라 결과적으로 과도응답 성능을 향상시킬 수 있게 되었다. 몇가지 예제를 대상으로 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석함으로써 비선형 시변 시스템을 제어할 경우 본 논문에서 전개된 새로운 적응제어 구조의 타당성을 확인하였다.

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A Survey on the Fuzzy Control Systems with Learning/Adaptation Capability (학습/적응력을 갖는 퍼지제어시스템들에 관한 고찰)

  • 김용태;이연정;이승하;정태신;변증남
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.5 no.3
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    • pp.11-35
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    • 1995
  • In this paper the fuzzy extension for the classical engineering mechanics problems is studied. The governing differential equation is derived for the buckling loads of the columns with uncertain mediums: the their own weight and the flexural rigidity. The columns with one typical end constraint(hinged1 clarnped/free) and the other finite rotational spring with fuzzy constant are considered in numerical examples. The vertex method is used to evaluate the fuzzy functions. The Runge-Kutta method and Determinant Search method are used to solve the differential equation and determine the buckling loads, respectively. The membership functions of the buckling load are calculated. The index of fuzziness to quantitatively describe the propagation of fuzziness is defined. According to the fuzziness of governing factors, the varlation of index of fuzziness for buckling load is investigated, and the sensitivity for the end constraints is analyzed.

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The Speed Controller of DC Motor Using Model Reference Adaptive Control Method (기준 모델 적응 제어 방직을 이용한 직류 전동기의 속도 제어기)

  • 이성백;원영진;한완옥;임현철
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 1992.11a
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    • pp.41-46
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    • 1992
  • 고전적인 제어 기법들을 이용한 전동기의 속도 제어기는 하나의 고정된 동작점에 대해서 대개 양호한 동작 특성을 얻을 수 있으나 전동기 매개변수의 섭동 및 부하 외란의 존재시 규정된 제어 동작을 유지하기가 어렵다는 단점을 갖고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 적응 제어 기법중의 하나인 기준 모델 적응 제어 (Model Reference Adaptive Control : MRAC) 방식을 직류 전동기의 속도 제어에 적용하였으며 또한, 2차 이상인 전동기의 속도 제어 시스템을 1차로 저차화시켜 제어 알고리즘의 계산에 소요되는 시간을 줄임으로써 실시간 제어가 가능토록 하였다. 제시된 기준 모델 제어 기법과 PI 제어 기법을 직류 전동기의 속도 제어에 각각 적용하고 부하의 관성변화에 다른 속도 응답 특성을 실험을 통하여 비교 검토하였다.

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Speaker Adaptation in VQ and HMM Based Speech Recognition (VQ와 HMM을 이용한 음성인식에서 화자적응에 관한 연구)

  • 이대룡
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1991.06a
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    • pp.54-57
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    • 1991
  • 본 논무에서는 HMM과 VQ를 이용한 고립단어에 대한 화자종속 및 화자독립 음성인식시스템을 만들고 여기에 화자적응을 하는 방법에 대한 연구를 했다. 화자적응방법에는 크게 VQ코드북을 적응시키는 방법과 HMM패러미터블 적응시키는 방법이 있다. 코드북적응을 하는 방법으로서 기존코드북에 대해 새로운화자의 적응음성을 양자화한 뒤 각 코드벡터에 해당하는 적응음성의 평균을 구해서 새로운 화자의 코드북을 구해주는 방법과 기준코드북에 대해 새로운화자의 적응음성을 양자화할 때 HMM의 각 상태에서 각각의 코드벡터를 발생할 확률을 거리오차의 계산에서 고려해 비록 거리오차는 크지만 그 코드벡터를 발생할 확률이 매우 높으면 적응음성이 그 코드벡터에 index되게해서 각 코드벡터에 해당하는 모든 적응음성데이타의 평균을 새로운 코드북으로 하는 두가지 알고리즘을 제안한다. 이렇게 함으로써 기존의 기준코드북을 초기 코드북으로해서 LBG알고리즘을 사용해서 적응음성데이타에 대한 새로운 코드북을 만드는 방법에 비해 5-10배의 계산시간을 감소하게 된다. 이 새로운 코드북으로 적응음성데이타를 다시 index해서 이 index된 음성렬로 HMM패러미터를 적응했다. 제안된 알고리즘이 코드북적응을 하는 경우에 기존의 적응방법에 비해 5-10배의 계산 시간을 단축하면서 인식률에서는 더 나은결과를 얻었다. 또 같은 적응방법에 대해서 화자종속모델 보다는 화자독립모델에 대해서 화자적응하는 것이 더 나은 인식결과를 보여주었다.

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