• Title/Summary/Keyword: 제어입력 제한

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Predictive Control based on Genetic Algorithm for Mobile Robots with Constraints (제한조건을 갖는 이동로봇의 유전알고리즘에 의한 예측제어)

  • Choi, Young-Kiu;Park, Jin-Hyun
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.22 no.1
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    • pp.9-16
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    • 2018
  • Predictive control is a very practical method that obtain the current input that minimizes the future errors of the reference command and state by use of the predictive model of the controlled object, and can also consider the constraints of the state and input. Although there have been studies in which predictive control is applied to mobile robots, performance has not been optimized as various control parameters for determining control performance have been arbitrarily specified. In this paper, we apply the genetic algorithm to the trajectory tracking control of a mobile robot with input constraints in order to minimize the trajectory tracking errors through control parameter tuning, and apply the quadratic programming Hildreth method to reflect the input constraints. Through the computer simulation, the superiority of the proposed method is confirmed by comparing with the existing method.

A Study on the Stability and Design of Compensator for Bounded Control Input Signal (제한된 제어 입력 신호의 보상을 위한 보상기 설계와 안정도에 대한 연구)

  • 손동설;엄기환;박장환
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.18 no.10
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    • pp.1413-1421
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    • 1993
  • It is possible to weaken the undesirable effect of a bounded control input signal to the plant and done by setting up an additional correction loop which compensates for the suppresed portion of the control input signal. The design and analysys of stability of state controller is used by the Kalman-Szego-Lemma and as the result of this method is made possible to take advantage of the control input to the plant even for small error signals.

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Robust One-step Receding Horizon Control for Constrained Systems (제한적 시스템을 위한 강인한 일단계 이동구간 제어)

  • Park, Byung-Gun;Kwon, Wook-Hyun;Lee, Jae-Won
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1998.11b
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    • pp.469-471
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    • 1998
  • 이논문은 입력과 상태변수에 제한조건이 있는 이산형 불확실 선형 시스템을 위한 강인한 이동구간 제어기를 제시한다. 모델 변수는 콘벡스 집합에 속하는 불확실성 성질을 갖는다. 제안된 이동구간 제어기는 터미널 가중치 행렬들과 입력과 상태변수의 제한조건을 가지는 최악의 일단계 목적함수의 최소화에 기초한다. 제안된 이동구간 제어기는 위의 불확실한 시스템을 일정한 터미널 가중치 행렬에 대한 행렬 부등식 조건하에서 안정화 시킬수 있다는 것을 보인다. 이 강인 이동구간 제어기는 기존의 무한 구간 강인 이동구간 제어기보다 같은 설계 조건하에서 보다 더 일반적인 구조와 더 큰 간으한 초기 상태 영역을 갖는다. 이 제시된 이동구간 제어기는 반한정 프로그래밍을 이용하여 얻어진다.

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A Study on the Nonlinear Fuzzy PID Controller with Variable Parameters (가변 파라미터를 갖는 비선형 퍼지 PID 제어기에 관한 연구)

  • Lee, Byung-Kyul;Kim, In-Hwan;Kim, Jong-Hwa
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.15 no.2
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    • pp.127-134
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    • 2005
  • This paper proposes a nonlinear fuzzy PID controller with variable parameters to improve slow rising time and divergence occurred by limited input spaces and a resultant limited control input during fuzzification in a fuzzy PID controller with fixed parameters, and describes the design principle and tracking performance of a proposed fuzzy PID controller. The parameters of a proposed controller are adjusted by the stability conditions derived from 'small gain theorem' and satisfy the BIBO stability of overall control system.

Fuzzy H2/H Controller Design for Delayed Nonlinear Systems with Saturating Input (포화입력을 가지는 시간지연 비선형 시스템의 퍼지 H2/H 제어기 설계)

  • Cho, Hee-Soo;Lee, Kap-Rai;Park, Hong-Bae
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.12 no.3
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    • pp.239-245
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    • 2002
  • In this Paper, we present a method for designing fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers of delayed nonlinear systems with saturating input. Takagi-Sugeno fuzzy model is employed to represent delayed nonlinear systems with saturating input. The fuzzy control systems utilize the concept of the so-called parallel distributed compensation(PDC). Using a single quadratic Lyapunov function, the globally exponential stability and $H_2/H_{\infty}$ performance problem are discussed. And a sufficient condition for the existence of fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers is given in terms of linear matrix inequalities(LMIs). The designing fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers minimize an upper bound on a linear quadratic performance measure. Finally, a design example of fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controller for uncertain delayed nonlinear systems with saturating input.

Optimization of Mobile Robot Predictive Controllers Under General Constraints (일반제한조건의 이동로봇예측제어기 최적화)

  • Park, Jin-Hyun;Choi, Young-Kiu
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.22 no.4
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    • pp.602-610
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    • 2018
  • The model predictive control is an effective method to optimize the current control input that predicts the current control state and the future error using the predictive model of the control system when the reference trajectory is known. Since the control input can not have a physically infinitely large value, a predictive controller design with constraints should be considered. In addition, the reference model $A_r$ and the weight matrices Q, R that determine the control performance of the predictive controller are not optimized as arbitrarily designated should be considered in the controller design. In this study, we construct a predictive controller of a mobile robot by transforming it into a quadratic programming problem with constraints, The control performance of the mobile robot can be improved by optimizing the control parameters of the predictive controller that determines the control performance of the mobile robot using genetic algorithm. Through the computer simulation, the superiority of the proposed method is confirmed by comparing with the existing method.

Control Method of BIFS Contents on Mobile Device with Restricted Input Key (제한적 키 입력을 갖는 휴대 단말에서의 BIFS 콘텐츠 제어방법)

  • Kim, Jong-Youn;Moon, Nam-Mee;Park, Joo-Kyung
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.313-316
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    • 2009
  • 지상파 DMB에서는 양방�� 데이터 서비스를 위하여 MPEG-4 BIFS 규격을 사용하고 있다. BIFS는 콘텐츠의 장면을 구성하는 AV, 이미지, 그래픽, 텍스트 등의 다양한 멀티미디어 객체를 장면상에 표현하고, 사용자로부터 입력을 받아 표현된 객체를 조작하도록 하는 것이 가능하다. 그러나 BIFS가 다양한 형태의 입력장치를 갖는 멀티미디어 시스템에 부합되도록 설계되었지만, 오늘날과 같이 제한적 입력장치를 갖는 휴대 단말에 대한 고려가 결여되어 있다. 문제는 DMB 단말들이 제한적 입력을 가질 수밖에 없기 때문에 사용자가 양방향 데이터 콘텐츠를 조작하는 방법이 일관적이지 못하다는 것이다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 콘텐츠 제공자와 사용자간의 통일되고 효율적인 콘텐츠 조작을 위해 현재의 BIFS 규격에 KeyNavigator 노드를 추가로 정의하였다. KeyNavigator 노드는 BIFS 콘텐츠에서 휴대 단말의 방향키를 이용하여 BIFS 객체간의 이동이나 BIFS 객체를 선택하는 방법을 제공한다. KeyNavigator노드를 사용함으로써 BIFS 콘텐츠 제공자가 의도하는 바에 따라 콘텐츠를 저작할 수 있고 휴대 단말 사용자에게도 통일되고 효율적인 BIFS 콘텐츠 제어 방법을 제시하는 우수한 효과가 있다.

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Battery Current Limit Control Technique for Life Extension of E-bike's Battery (E-bike 적용 배터리의 수명 연장을 위한, 배터리 전류 제한 제어 기법)

  • Kim, Da Som;Kong, Sung Jae;Yoo, Hye Mi;Kang, Kyung Soo;ROH, CHUNG WOOK
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.07a
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    • pp.339-340
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    • 2016
  • 본 논문에서는 E-bike 구동을 위한 Boost 컨버터의 배터리 전류 제한 기법에 관해 제안한다. Boost 컨버터를 E-bike에 적용할 경우, 기동 시 큰 전류를 보충하기 위해 출력 단에 Super Capacitor가 사용된다. 이로 인해 생기는 입력 단의 Inrush 전류는 회로 구성 소자의 파손 문제를 발생시킬 수 있다. 그 뿐만 아니라, 배터리 입장에서의 Inrush 전류 및 모터 기동 시 순간의 큰 전류는 자체적 손상 및 수명 저하 문제를 야기한다. 상기 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 E-bike 적용 배터리의 수명 연장을 위한, 배터리 전류 제한 제어 기법을 제안한다. 컨버터 입력 전류인 배터리 전류를 제한함으로써, 큰 전류에 의한 소자 파손 및 배터리의 안정성 문제를 해결하였으며, 이를 통해 배터리의 수명을 연장이 가능하였다. 이를 모의실험 및 실험을 통해 타당성을 검증하였다.

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