• Title/Summary/Keyword: 비선형제어기

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Position Control of Brushless DC Motor using Single Input Fuzzy Variable Structure Controller (단일 입력 퍼지가변구조제어기에 의한 BLDC 모터의 위치제어)

  • 배준성;최병재;이대식
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2001
  • 브러쉬 없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을 수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬라이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형 슬라이딩 면과 슬라이딩 면의 변화율을 입력으로 하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 단일 입력 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

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Learning Input Shaping Control with Parameter Estimation for Nonlinear Actuators (비선형 구동기의 변수추정을 통한 학습입력성형제어기)

  • Kim, Deuk-Hyeon;Sung, Yoon-Gyung;Jang, Wan-Shik
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.11
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    • pp.1423-1428
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    • 2011
  • This paper proposes a learning input shaper with nonlinear actuator dynamics to reduce the residual vibration of flexible systems. The controller is composed of an estimator of the time constant of the nonlinear actuator dynamics, a recursive least squares method, and an iterative updating algorithm. The updating mechanism is modified by introducing a vibration measurement function to cope with the dynamics of nonlinear actuators. The controller is numerically evaluated with respect to parameter convergence and control performance by using a benchmark pendulum system. The feasibility and applicability of the controller are demonstrated by comparing its control performance to that of an existing controller algorithm.

Design of an Adaptive Fuzzy Controller with the Nonlinear Sliding Mode (비선형 슬라이딩 면을 가지는 적응 퍼지 제어기 설계)

  • Lee, Hun;Lee, Dae-Sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2001.12a
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    • pp.145-148
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    • 2001
  • 일반적으로 가변구조제어는 외란과 변수 변화에 대해 강인한 특성을 가지지만 제어기 설계자는 이러한 값들에 대한 상한 값과 하한 값을 알아야한다. 그러나 때로는 이러한 상한 값과 하한 값을 얻는다는 것은 쉽지가 않다. 이에 반해 퍼지제어기는 외란과 변수 변화에 대한 제어기 설계에 있어서 효과적인 방법을 제공한다. 따라서 퍼지제어기와 가변구조제어기가 가지는 장점들을 결합하는 연구가 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 기존의 선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용하는 방법 대신 비선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용한 적응 퍼지 가변구조제어기를 이용하였다. 따라서 시스템의 결과는 선형 슬라이딩 면을 가지는 제어기 설계에서 나타나는 동적 특성과 정적 특성의 대립을 해결할 수 있다. 또한, 가변구조제어의 동적 특성을 결정하는 제어입력을 도입하여 적응 퍼지 가변구조제어기의 안정도를 판명하였다. 제안된 제어 알고리듬의 유용성을 입증하기 위해 비선형성이 큰 가변 길이를 갖는 진자 시스템을 이용하였다.

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A Study on Absolute Stabilily for Fuzzy Logic Control1or (퍼지논리제어기의 절대 안정성 해석)

  • 최병재;류석환
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.453-456
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    • 2004
  • 퍼지논리제어기는 제어 대상 플랜트에 관한 완전한 정보를 필요로하지 않으면서도 우수한 제어 성능을 발휘하는 비선형 제어기이다. 그러나 퍼지논리제어기는 많은 장점에도 불구하고 엄격한 수학적 해석을 요구하는 안정성 분석의 관점에서는 다소의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 퍼지논리제어기를 가지는 전체 폐루프 시스템을 섭동의 성분을 가지는 Lur'e 시스템으로 변형하고, 이를 통하여 퍼지논리제어기의 절대 안정성을 입증하고자 한다. 여기서는 이미 기존의 논문에서 제시한 간단구조 퍼지논리제어기를 대상으로 절대 안정성 해석을 제시한다.

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The Experiment on PID Controller and State Feedback Controller using Rotational Inverted Pendulum (회전형 도립진자를 이용한 PID 제어기와 상태궤환 제어기의 선형제어 실험)

  • Jang, Hyeon-Seok;Lee, Kwon-Soon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.35-36
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    • 2011
  • 본 논문은 불안정한 비선형시스템의 대표적인 플랜트인 도립진자를 이용하여, 비선형시스템의 선형화된 모델링에서 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어역할을 연구한다. 우선 선형화시스템에서의 제어기를 구성한 후 회전형 도립진자를 모델링한다. 회전형 도립진자의 모델링은 실린더의 관성모멘트와 진자의 회전중심에 대한 모멘트의 관계를 토크를 기준으로 비선형 동적방정식 형태로 정리한다. 정리된 방정식을 선형화하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 PID제어기와 상태궤환제어기의 제어특징과 성능을 비교 및 연구한다. 테스트용 회전형 도립진자를 이용하여 위에서 구성된 제어기로 제어가능한지 실험한다. 테스트용 회전형도립진자는 RealSYS사의 리얼시스 DSP Inverted Pendulum 2005년 생산품으로 실험한다.

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Position Control of Brushless DC Motor using Single Input Fuzzy Variable Structure Controller (단일 입력 퍼지가변구조제어기에 의한 BLDC 모터의 위치제어)

  • 배준성;최병재;이대식
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.489-492
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    • 2000
  • 브러쉬없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬아이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형적 슬라이딩면과 슬라이딩면의 변화율을 입력으로하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 슬라이딩면 하나만을 입력으로 가지는 단일입력 퍼지 가변구조 제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

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Design of Fuzzy State Cotroller and Fuzzy Control of Container Crane System (퍼지상태제어기의 설계와 컨테이너 크레인의 퍼지제어)

  • 김맹준;이원창;강근택
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.4 no.1
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    • pp.3-12
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    • 1994
  • 본 연구는, 복잡한 비선형시스템의 표현에 뛰어난 능력을 갖고 있는 TSK형 퍼지모델로 부터 전체시스템의 안정성을 보장할 수 있는 퍼지상태제어기의 설계방법을 제안한다. 그 퍼지상태제어기는 TSK형 퍼지모델과 같은 형태의 퍼지규칙들로 구성되며, 추론 방법 및 상태제어 파라미터 행렬을 구하는 방벙은 전체시스템의 상태천이행렬이 원하는 안정한 것이 될 수 있도록 정해진다. 또한 본 논문에서는, 현재 대부분이 숙련가에 의해 수동으로 조작되고 있는 컨테이너 크래인의 새로은 제어 방법을 제시하고 제안한 퍼지상태제어기를 적용한다.컨테이너 크래인의 모형을 만들어, 제어숙련가의 수동조작으로 결정되는 트롤리와 승강기의 규범속도를 퍼지모델로 표현하고, 트롤리와 승강기가 그 규범 속도에 따르도록 제안한 퍼지상태제어기로 제어한다. 제안된 방법을 실험한 결과 모형크레인의 궤적이 숙련가에 의해 만들어진 궤적과 매우 유사하게 됨을 알 수 있었다.

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Weighted Integral H Control of Induction Motor using T-S fuzzy (T-S 퍼지를 사용한 유도전동기의 가중적분 H 제어)

  • Kim, Min-Chan;Park, Seung-Kyu;Yoon, Tae-Sung;Kwak, Gun-Pyong;Ahn, Ho-Gyun
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.17 no.6
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    • pp.1399-1408
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    • 2013
  • This paper proposes a new $H_{\infty}$ T-S fuzzy controller with a novel integral control for induction motors which have nonlinear dynamics. The $H_{\infty}$ T-S fuzzy controller is used for the nonlinearity and robustness and weighted integral is used for tracking problem and control performance. A T-S Fuzzy controller is the fuzzy combination of local linear controllers considering the overall stability, and LMI(Linear Matrix Inequlity) is used for determining the gains of linear controllers. The tracking problem of an induction motor is changed into regulator problem by introducing the integral control technique with weighting factor, diminishing the conservatism of $H_{\infty}$ T-S fuzzy controller.

Design of a Direct Self-tuning Controller Using Neural Network (신경회로망을 이용한 직접 자기동조제어기의 설계)

  • 조원철;이인수
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.40 no.4
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    • pp.264-274
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    • 2003
  • This paper presents a direct generalized minimum-variance self tuning controller with a PID structure using neural network which adapts to the changing parameters of the nonlinear system with nonminimum phase behavior, noises and time delays. The self-tuning controller with a PID structure is a combination of the simple structure of a PID controller and the characteristics of a self-tuning controller that can adapt to changes in the environment. The self-tuning control effect is achieved through the RLS (recursive least square) algorithm at the parameter estimation stage as well as through the Robbins-Monro algorithm at the stage of optimizing the design parameter of the controller. The neural network control effect which compensates for nonlinear factor is obtained from the learning algorithm which the learning error between the filtered reference and the auxiliary output of plant becomes zero. Computer simulation has shown that the proposed method works effectively on the nonlinear nonminimum phase system with time delays and changed system parameter.

A Study on the Identification and Speed Control of Diesel Engines Using Neural Networks (신경회로망을 이용한 디젤기관의 동정과 속도제어에 관한 연구)

  • K-Y kim;Y-H Yu
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.26 no.6
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    • pp.705-711
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    • 2002
  • 디젤기관은 실린더 내경의 크기, 실린더 수 및 회전수에 따라 착화지연, 연소지연 및 디젤기관의 각종 정수가 달라지므로 비선형이 심한 시스템이다. 본 연구에서는 신경회로망을 이용하여 발전기를 구동하는 디젤 기관의 속도를 제어하는 디젤기관 신경회로망 디지털조속기를 제안한다. 이를 위하여 3상 50㎾ 발전기를 구동하는 4행정 4실린더, 1800 rpm ISUTSU 디젤기관의 실제 운전데이터로부터 뉴럴에뮬레이터를 구한다. 최적치 뉴럴에뮬레이터 구성을 위하여 다양한 역전파알고리즘으로 학습을 행하고 결과를 비교한다. 또한 디젤기관의 역으로부터 뉴럴 제어기를 구성하고 뉴럴에뮬레이터로 시뮬레이션을 행한다. 외란이 존재하는 경우에도 효과적인 뉴럴제어기를 구성하기 위하여 선택적 뉴럴제어 기의 사용을 제안한다. 또한 응답성을 향상하고 정확한 목표치추종을 위하여 PI제어기를 보조제어기로 사용하는 하이브리드제어기를 구성하여 시뮬레이션을 통하여 성능이 향상됨을 보인다.