• Title/Summary/Keyword: 적응식 제어기

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Attitude Control of the Unmanned Robot System Using Disturbance Observer (외란관측기를 이용한 무인로봇시스템의 자세 제어)

  • Chang, Yu-Shin;Keh, Joong-Eup;Lee, Man-Hyung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.1864-1865
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    • 2006
  • 무인지능형로봇 시스템에 있어서 자세의 정확도를 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다. 시스템의 자세 제어는 사용되는 모터의 위치 제어로 대응된다. 이와 같은 시스템은 운용 시에 충격 진동이 발생하게 된다. 이러한 충격 진동 외란을 잘 제거해야 요구되는 위치 정도로 제어를 수행할 수 있다. 로봇 제어 분야에서 불확실한 로봇에 대한 자세 제어 분야는 가장 기본적이면서 중요한 분야중의 하나이다. 이러한 문제를 다루기 위하여 계산 토크 방식에 기초한 선형 제어 기법이나 적응 제어 기법, 강인 제어 기법 등을 이용한 연구 결과들이 발표되고 있다. 그러나 그러한 기법은 일반적으로 로봇의 정확한 동력학식을 알아야 하며, 구현하기 복잡하다. 따라서 본 논문에서는 적응 규칙에 의하여 모델의 불확실성, 시스템의 변화, 외란으로 인해 발생하는 공칭 플랜트와의 오차를 보상하도록 제어 입력을 생성하는 내부 루프 부분과 공칭 플랜트 모델의 명령을 추종하도록 하는 제어 입력을 생성하는 외부 루프 부분으로 구성되는 방법인 외란관측기(Disturbance OBserver : DOB) 제어 알고리즘을 제안한다. 또한 프로세서의 신뢰성과 수치 연산 및 알고리즘의 빠른 처리를 위해 현재 사용 빈도가 높은 TI사의 DSP시리즈 중에서 부동 소수점 연산 기능을 가지면서 모터 제어에 적합한 TMS320C2000계열의 TMS320F2812을 사용하여, 운용 시 발생되는 진동 둥에 대한 외란 제거를 목적으로 한다. 본 논문은 규명된 시스템 모델식을 바탕으로 DOB 제어 시뮬레이션을 수행하고 PMSM 모터모델 시뮬링크 블록을 구성하여 검증된 외란 관측기 제어 알고리즘을 검증한다. 시뮬레이션으로 검증된 DOB 모터 자세 제어 알고리즘을 DSP에 적용하기 위해 코드변환하고 모터 실험 시스템에 실제 적용함으로써 타당성을 검증하여 상용 제어기로 실제 현장에 적용 가능함을 입증한다.

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The power regulation of a High-Frequency Induction Heating System with time variance load using a neural fuzzy controller (뉴로퍼지 제어기를 이용한 고주파 유도 가열기의 시변부하에 대한 정전력 제어)

  • 장종승;김승철;임영도
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.2 no.2
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    • pp.223-230
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    • 1998
  • This paper describes a phase-shift pulse-width modulation and pulse-frequency modulation series resonant high-frequency inverter using IGBT(Insulated-Gated Bipolar Transistor) for the power control of high-frequency induction heating using neuro-fuzzy, which is practically applied for 20KHz~500KHz induction-heating and melting power supply in industrial fields. The adaptive frequency tracking based phase-shifting PWM(Pulse-Width Modulation) regulation scheme is presented in order to minimize switching losses. The trially-produced breadboards using IGBT are successfully demonstrated and discussed.

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Variable Structure Control of an Electromagnetic Suspension Sys Using Adaptive Load Estimation (상전도 흡인식 자기 부상 시스템의 적응 제어 부하 예측기를 이용한 가변 구조 제어기 설계)

  • Lee, Sang-Bin;Lee, Jeong-Uk;Lee, In-Ho;Yoo, Ji-Yoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1997.07f
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    • pp.1982-1984
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    • 1997
  • In this paper, adaptive variable structure control is proposed for Electromagnetic Suspension(EMS). Although variable structure control shows excellent robustness to unstructured modelling uncertainty, such as flux leakage and saturation, it has several drawbacks that severely limit practical applicability such as high control activity and control chattering. To minimize these effects, the mass of the electromagnet and efficiency of levitation force are estimated on-line to reduce the range of system uncertainty. The effectiveness of the proposed control scheme is verified by experimental results using a 1.5kg electromagnet and DSP (TMS320C31).

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Adaptive TMS Variable Area Flow Meters (적응형 TMS 면적식 유량계)

  • Kwak, Doo-Sung;Kim, On;Cho, Ki-Ryang
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.3
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    • pp.590-595
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    • 2008
  • A new adaptive TMS variable area flow meter that is used to the environment measuring equipment is proposed. This system is consist of a ball moving within the tube line which corresponds to gas flow and photo sensor array which monitoring the movement of ball. This system can monitoring the position of bali in case of the very few gas flow in various levels. And it can automatically adjust the gas flow at the highest and the lowest level to prevent the tube line blockage.

High-Frequency Induction Heating System Design of a PFM and PWM method using Fuzzy Control (퍼지제어기를 이용한 PFM 방식과 PWM방식의 고주파 유도가열기의 설계)

  • 장종승;설재훈;박종오;임영도
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.8 no.2
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    • pp.43-49
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    • 1998
  • This paper describes a phase-shift pulse-width modulation and pulse-frequency modulation seriesresonant high-frequency inverter using IGBT for the power control of high-frequency inductionheating using fuzzy, which is practically applied for 2 0- 5~0 0~~ ~in 1d uction-heating and meltingpov~er supply in industrial fields. The adaptive frequency tracking based phase-shifting PWMregillation scheme is presented in order to minimize switching losses. The trially-producedbreadboards using IGBT are succesfully demostrated and discussed.discussed.

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Auto Temperature-Controlled System using Adaptive Fuzzy Controller for Gas Furnace (적응 퍼지 제어를 이용한 가스로 자동온도조절 시스템)

  • Kwon Hyeog-Soong;Kim Seon-Jong
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.7 no.3
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    • pp.149-154
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    • 2006
  • In this paper, for auto temperature-controlled, we developed a system that an adaptive fuzzy controller using fuzzy control rule base, fuzzy variable and fuzzy inference can get same results as an expert of temperature -controlled gas furnace system by experience and obtained a good result by experiment. It's results showed that temperature error is less than ${\pm}2^{\circ}C$ and widely used in the area of industrial fields. For measurement of error rate of sintered ceramic products between the manual system and the proposed system, we tested two times sample A and B respectively. We verified the improvement of error rate was mean 50.5% and 48.4% for each sample A and B. Through the experiments, we confirmed that it has very superior performance compared with the conventional gas furnace system by manual.

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Sliding Mode Control with Bound Estimation for Robot Manipulators (경계 추정치를 가진 로봇 슬라이딩 모드 제어)

  • Yoo, Dong-Sang
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.20 no.8
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    • pp.42-47
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    • 2006
  • In this paper, we propose a sliding mode control with the bound estimation for robot manipulators without requiring exact knowledge of the robot dynamics. For the bound estimation, the upper bound of the uncertain nonlinearities of robot dynamics is represented as a Fredholm integral equation of the first kind and we propose an adaptive scheme which is only dependent on the sliding surface function. Also, we prove the asymptotic stability for the robot systems using two important properties in the robot dynamics: skew-symmetry and positive-definiteness of robot parameters.

Disturbance Rejection and Attitude Control of the Unmanned Firing System of the Mobile Vehicle (이동형 차량용 무인사격시스템의 외란 제거 및 자세 제어)

  • Chang, Yu-Shin;Keh, Joong-Eup
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.44 no.3
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    • pp.64-69
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    • 2007
  • Motion control of the system is a position control of motor. Motion control of an uncertain robot system is considered as one of the most important and fundamental research directions in the robotics. Some distinguished works using linear control, adaptive control, robust control strategies based on computed torque methodology have been reported. However, it is generally recognized within the control community that these strategies suffer from the following problems : the exact robot dynamics are needed and hard to implement, the adaptive control cannot guarantee the performance during the transient period for adaptation under the variation, the robust control algorithms such as the sliding mode control need information on the bounds of the possible uncertainty and disturbance. And it produces a large control input as well. In this dissertation, a motion control for the unmanned intelligent robot system using disturbance observer is studied. This system is affected with an impact vibration disturbance. This paper describes a stable motion control of the system with the consideration of external disturbance. To obtain the stable motion independently against the external disturbance, the disturbance rejection is strongly required. To address the above issue, this paper presents a Disturbance OBserver(DOB) control algorithm. The validity of the suggested DOB robust control scheme is confirmed by several computer simulation results. And the experiments with a motor system is performed to give the validity of applicability in the industrial field. This results make the easier implementation of the controller possible in the field.

Blind Adaptive Receiver based on Constant Modulus for Downlink MC-CDMA Systems (하향링크 MC-CDMA 시스템을 위한 CM 기반의 블라인드 적응 수신기)

  • Seo, Bangwon
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.19 no.5
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    • pp.47-54
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    • 2019
  • In this paper, we consider a constant modulus (CM) based blind adaptive receiver design for downlink multi-carrier code-division multiple access (MC-CDMA) systems employing simple space-time block coding (STBC). In the paper, filter weight vectors used for the detection of the transmitted symbols are partitioned into its subvectors and then, special relations among the optimal subvectors minimizing the CM metric are derived. Using the special relations, we present a modified CM metric and propose a new blind adaptive stochastic-gradient CM algorithm (SG-CMA) by minimizing the modified CM metric. The proposed blind adaptive SG-CMA has faster convergence rate than the conventional SG-CMA because the filter weight vectors of the proposed scheme are updated in the region of satisfying the derived special relations. Computer simulation results are given to verify the superiority of the proposed SG-CMA.

A Study on Experimental Analysis of Dynamic properites for Structure and its Application (구조물 동특성의 실험적 해석과 응용기술에 관한 연구 (기계식 주차설비 진동제어))

  • 이홍기;박상규
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1993.04a
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    • pp.40-45
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    • 1993
  • 일반적으로 건물 구조물에 전달되는 기계진동을 감소시키기 위해서 기계와 기초사이에 유연한 방진소자를 삽입하여 기계가진력(exciting force)의 전달 률을 줄인다. 또한 구조물의 고유진동수와 진동원의 가진주파수가 일치할 경 우, 가진주파수를 변화시키거나, 구조물의 동특성을 변화시키는 방법을 사용 한다. 어떠한 방안을 선택하든 효과적이고 정량적인 방진 시스템을 구성하고 구조물의 정확한 진동상태를 예측하기 위해서는 진동원의 가진특성과 구조 물의 동특성에 대한 정보가 요구된다. 일반적으로 방진설계를 위해 필요한 진동원의 가진특성은 제조회사의 사양이나 측정을 통하여 비교적 쉽게 얻을 수 있다. 복합재료, 다양한 경계조건, 복잡한 대형구조물등은 수치해석을 이 용하여 해석적인 방법으로 동특성을 구할 경우, 신뢰성 있는 정보를 얻기에 는 많은 노력이 요구된다. 더우기 현장에서 발생하는 진동문제는 대부분 복 잡하고 시간적으로 시급히 해결해야 하기 때문에 효율적인 절차를 구성하여 구조물의 동특성을 해석하는 방법을 사용할 필요가 있다. 구조물의 동특성은 실험적인 방법을 통하여 구하고 그 외의 필요한 계산들은 해석을 통하여 얻 는 것이 효율적일 수 있다. 실험적 동특성해석은 입력하중에 대한 응답의 크 기와 위상 비를 주파수별로 나타내는 전달함수를 측정하는 방법으로서 가진 장치 및 여러 측정/분석 장비가 필요하며, 철교, 교량, 건물의 철골 및 콘크 리트 슬라브등 다양한 중대형의 구조물을 Signal/Noise비가 좋도록 가진 시 켜야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 이러한 실험적 방법의 현장 적응성과 신뢰성을 확보하기 위해 대형충격기(large impact hammer, max, peak force 약 10000N, time duration 약 20ms)를 제작하고 실험/분석 시스템 및 구조물 의 진동제어를 위한 절차를 Fig.1과 같이 구성하고 이를 철근콘크리트 건물 에 설치한 기계식 주차설비의 진동제어에 적용하였다.force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다. 이용한 해마의 부피측정은 해마경화증 환자의 진단에 있어 육안적인 MR 진단이 어려운 제한된 경우에만 실제적 도움을 줄 수 있는 보조적인 방법으로 생각된다.ofile whereas relaxivity at high field is not affected by τS. On the other hand, the change in τV does not affect low field profile but strongly in fluences on both inflection fie이 and the maximum relaxivity value. The results shows a fluences on both inflection field and the maximum relaxivity value. The results shows

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