• 제목/요약/키워드: 제어입력 포화

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입력포화가 존재하는 다중 에이전트 시스템의 일치를 위한 이종제어 (Duplex Control for Consensus of Multi-agent Systems with Input Saturations)

  • 임영훈
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.284-291
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    • 2021
  • 본 논문은 입력포화가 존재하는 다중 에이전트 시스템의 일치 문제를 연구한다. 일치 제어의 목표는 에이전트들이 정보교환을 통하여 그룹의 목표 상태로 일치되도록 함으로써 다중 에이전트 시스템의 군집 행동을 얻는 것이다. 본 논문에서는 입력포화가 존재하는 1차 역학에 의해 모델링된 에이전트 시스템들을 고려한다. 에이전트들의 전역적인 수렴성 보장을 위하여 에이전트들이 안정하다는 가정을 한다. 또한, 외란을 고려하여 일치를 달성하기 위한 PI(비례-적분) 기반의 이종 제어기법을 제안한다. 즉, 제안된 P제어기와 I제어기는 서로 다른 정보 네트워크로 구성된다. 다음으로 리아프노프 안정성 이론과 라살레 불변 법칙을 적용하여 일치를 달성하기 위한 P, I 제어기의 정보 네트워크 구성과 제어이득의 조건을 조사한다. 마지막으로 이론적 결과를 검증하기 위하여 시뮬레이션을 수행한다.

로봇 매니퓰레이터의 포화요소를 갖는 퍼지견실 제어 (A Fuzzy Robust Controller with Saturation for Robot Manipulators)

  • Park, H.S.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.104-109
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    • 1997
  • A robust controller design to corrdinate a robot manipulator under unknown system parameters and bounded disturbance inputs is presented in this paper. Generally, robust controllers require high input torque so that they may face input saturation in actual application due to the power limitation of the actuator. To solve this problem, an improved robust controller with saturated input torque using a fuzzy logic control is proposed. Numerical examples are shown to validate the proposed controller using two degree-of-freedom planar arm.

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시간지연과 입력포화를 갖는 T-S 퍼지 카오스 시스템의 동기화 (Synchronization of T-S Fuzzy Chaotic System with Time-Delay and Input Saturation)

  • 김재훈;신현석;김은태;박민용
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권1호
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    • pp.13-21
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    • 2005
  • 본 논문에서는 시간지연과 입력포화를 갖는 카오스 시스템에 대한 퍼지 모텔 기반의 동기화 기법을 제안한다. 시간지연을 갖는 카오스 마스터 시스템과 슬레이브 시스템을 모델링하기 위해 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델을 이용한다. 특히 슬레이브 시스템은 제어 입력이 제한되는 입력포화 특성을 갖는다고 가정한다. 선형 오차 피드백과 병렬 분상 보상(PDC) 방법에 따라 퍼지 카오스 동기화 시스템을 설계하고 동기화 오차 시스템의 국소 안정도 조건을 해석한다. 신호 전송 채널에는 시간지연이 항상 존재하므로 채널 시간지연 또한 고려한다. 입력포화와 시간지연을 갖는 퍼지 동기화 시스템의 국소 안정도에 대한 충분 조건은 Lyapunov-Krasovskii 이론을 적용하여 선형 행렬 부등식 (LMI) 문제의 해를 통해 얻어진다. 제안된 동기화 기법의 효과를 확인하기 위해서 모의 실험을 수행한다.

퍼지추론을 이용한 신호교차로에서의 포화차두시간 분석 (An Analysis of Saturation Headway at Signalized Intersections by Using Fuzzy Inference)

  • 김경환;하만복;강덕호
    • 대한교통학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.73-82
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    • 2004
  • 신호 교차로에서 포화차두시간에 영향을 미치는 영향인자는 도로조건, 교통조건, 환경조건으로 분류된다. 이러한 요인들의 복합적인 관계가 포화차두시간에 영향을 미친다. 현재 포화교통류율은 이상적인 조건일 때의 포화차두시간을 산출하고, 이를 이용해서 기본 포화교통류율을 구하고, 여기에 좌 우회전, 차로폭, 경사, 중차량 보정계수을 고려함으로써 특정 차로군의 포화교통류율을 산정하고 있다. 포화차두시간에 영향을 미치는 인자들 중에서 정량적으로 나타내기 어려운 인자 즉, 퍼지적 성격을 가진 인자들은 고려하지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 퍼지 근사추론 방법을 이용하여 정성적 인자의 영향을 고려한 모형을 구축하였다. 모형의 입력자료는 강우조건과 주변밝기의 정도, 중차량 구성비의 언어적 표현를 사용하였다. 이러한 변수들에 대하여 설문조사를 통해서 퍼지집합의 멤버쉽함수를 설정하였으며. 이에 기초하여 교차로에서 각 조건별로 포화차두시간을 관측하였다. 이러한 현장 관측치를 바탕으로 퍼지 제어규칙을 설정하고 모형을 구축하였다. 모형의 평가는 추론치와 실측치를 비교함으로써 이루어 졌으며, 결정계수인 $R^2$와 평균절대오차(MAE)와 평균제곱오차(MSE)를 사용하여 분석한 결과 본 모형의 설명력이 높은 것으로 평가되었다. 본 연구의 과정에서 강우에 의한 교통용량 감소는 중차량 구성비가 클수록 주변밝기의 정도가 나쁠수록 더욱 큰 것으로 나타났으며 그 감소율은 5.3%에서 21.8%에 이르는 넓은 범위의 값을 보였고. 주변밝기 정도에 따른 교통용량 감소는 4.7$\sim$7.5% 수준으로 나타났다.

압력 신호의 포화를 갖는 시스템의 출력 궤환 제어기 설계 : 시간영역 해석

  • 손영창;김승우;지원호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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    • pp.23-23
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    • 1999
  • 일반적인 제어대상 시스템을 모델링하여 제어기를 설계할 경우 시스템을 제어하는 액츄에이터의 saturation 현상을 무시하고 설계하는 경우가 자주 있다. 만일 시스템이 SISO이며, 충분히 안정하고 동적 특성이 빠른 경우에는 saturation 무시가 주는 영향이 크게 나타나지 않지만, 만일 시스템이 MIMO이며 비선형일 경우 비선형 요소인 입력 saturation에 의하여 시스템의 특성이 변형되고 크게는 불안정화 된다.

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제어입력 크기제한을 갖는 시스템에서 외란 응답 감소를 위한 이득 스케쥴 제어 - 안정화 제어 응용 (Gain Scheduled Control for Disturbance Attenuation of Systems with Bounded Control Input - Application to Stabilization Control)

  • 강민식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.88-95
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    • 2006
  • In this paper, the gain-scheduled control design proposed in the previous paper has been applied to a target tracking system. In such system, it is needed to attenuate disturbance effectively as long as control input satisfies the given constraint on its magnitude. The scheduled gains are derived in the framework of linear matrix inequality(LMI) optimization by means of the MatLab toolbox. Its effectiveness is verified along with the simulation results compared with the conventional optimum constant gain and the scheduled gain control with constant Q matrix cases.

포화입력을 가진 비선형 시스템에 대한 슈퍼바이저 제어의 안정성 연구 (A Study on the Stability of Supervisory Control for Nonlinear System with Saturating Input)

  • 차경래
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.112-122
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    • 1999
  • In realistic control systems the nonlinear saturation attributes of the control actuator due to physical limitations should be taken into account This nonlinear saturation of actuators may cause not only deterioration of the control performance but also a large overshoot during start-up and shut-down. As the overshoot increases the system may become oscillatory unstable. in this paper the supervisor implementation which guarantees good performance for saturation operation and prevents reset wind up is presented, Moreover the sufficient conditions of the stability for saturated system using supervisory control with a dynamic controller are provided in the continuous-time and in the discrete-time domain Numerical example is illustrated to depict the efficiency of supervisory control for a typical satuaurated production-distribution system controlled by a discrete-time dynamic controller and to validate basic results by simulation.

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교차곱항에 제어입력의 포화를 고려한 LQR 설계 및 자동차 능동 현가장치 제어에의 응용 (LQR Design Considering Control Input Saturation in Cross-Product Term and Its Application to an Automotive Active Suspension Control)

  • 서영봉;최재원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권5호통권98호
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    • pp.169-174
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    • 1999
  • In this paper, the CLQR(Constrained LQR) controller, which considers the actuator saturation in a cross-product term of a given performance index for an automotive active suspension control has been proposed. The effects of actuator saturations have been reflected directly in the states by using the linear relation between the control input and states. The method proposed here is more effective and intuitive compared with the conventional schemes. The CLQR has been applied to designing an automotive active suspension control system to verify its effectiveness and practical aspects.

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다입출력 불확실 선형 플랜트를 위한 포화함수에 의한 연속 슬라이딩 면 변환 가변구조시스템 (A Continuous Sliding Surface Transformed VSS by Saturation Function for MIMO Uncertain Linear Plants)

  • 이정훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권7호
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    • pp.127-134
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    • 2015
  • 본 연구에서는 다입출력 불확실 선형 플랜트를 위한 포화함수에 의한 연속 슬라이딩 면 변환 가변 구조 시스템이 주어진다. 이론적으로 불연속 슬라이딩 면 변환 가변구조 시스템을 제안한다. 사전에 결정된 슬라이딩 면 위에 슬라이딩 모드의 다입출력 존재 조건과 함께 페루프 지수 안정성에 대해 검토한다. 실제 응용을 위하여 포화 함수에 의하여 불연속 가변구조 시스템의 연속 근사화를 이룬다. 실제적인 관점에서 가변 구조 시스템의 내부 특성인 제어입력의 불연속성을 많이 개선한다, 설계 예와 시뮬레이션 연구를 통하여 제안된 연속 변환 가변구조 시스템 제어기의 유용성을 입증한다.

제어입력 크기제한을 갖는 시스템에서 외란 응답 감소를 위한 이득 스케쥴 제어 - 이론 (Gain Scheduled Control for Disturbance Attenuation of Systems with Bounded Control Input - Theory)

  • 강민식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.81-87
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    • 2006
  • A new gain-scheduled control design is proposed to improve disturbance attenuation for systems with bounded control input. The state feedback controller is scheduled according to the proximity to the origin of the state of the plant. The controllers is derived in the framework of linear matrix inequality(LMI) optimization. This procedure yields a linear time varying control structure that allows higher gain and hence higher performance controllers as the state move closer to the origin. The main results give sufficient conditions for the satisfaction of a parameter-dependent performance measure, without violating the bounded control input condition.