• Title/Summary/Keyword: 제어 시스템 변수

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Stabilizing Inverted Pendulum System Using Fuzzy Controller Based on State Variables Combination (상태변수 조합 퍼지 제어기를 이용한 도립진자 시스템의 안정화)

  • Lee, Yun-Hyung;Kim, Jong-Phil;Jin, Gang-Gyoo;So, Myung-Ok
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.36 no.8
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    • pp.1104-1110
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    • 2012
  • The inverted pendulum system is a common, interesting control problem that involves many basic elements of control theory. In the early, controls of stabilization for the inverted pendulum system were used classical methods like PD, PID controller. In recently, however, control methods based on modern and intelligent control theory are widely applied. The fuzzy logic controller which is often used in nonlinear control is a little too hard to design due to increasing fuzzy rules rapidly if the given system like inverted pendulum has many state variables. Also, in case the state variables are divided into two parts, two fuzzy controllers are needed in the control system. In this paper, the authors propose FCSC(Fuzzy Controller based on State variables Combination) that reorganized into two new signals depending on the physical meaning of the four state variables of the inverted pendulum system. The proposed method is applied to the inverted pendulum system and simulations are accomplished to illustrate the control performance.

A Study on the self-tuning of the design variables and gains using Fuzzy PI+D Controller (퍼지 PI+D 제어기를 이용한 설계변수와 이득의 자기동조에 관한 연구)

  • Jang, Cheol-Su;Choe, Jeong-Won;O, Yeong-Seok;Chae, Seok
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.395-407
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    • 2006
  • 본 논문에서는 설계변수와 제어기 이득의 자기 동조를 사용하는 PI+D 제어기 설계에 대하여 기술한다. 사용된 퍼지 PI+D 제어기는 일반적인 연속 시간 선형 PI+D 제어기를 근사화하여 사용하였고, 퍼지화는 퍼지싱글톤으로, 비퍼지화는 간략화된 무게중심법을 사용하였다. 제안된 제어기는 제어대상이 비선형일 때 자기 동조 성능이 개선된다. 퍼지 PI+D 제어기가 적용되면, 퍼지추정 결과는 분리된 퍼지 변수로서 다른 작용 성분으로 계산되고, 그 결과는 설계변수에 해당하는 함수의 형태로 결정되어 제어이득을 결정한다. 따라서 제안된 방법은 빠른 속도 추정의 성능을 가지며, 퍼지 입력변수의 증가에도 쉽게 적용될 수 있고, 재생 오차를 줄이는 이점을 가진다. 이 제어기는 설계변수와 제어기 이득의 사용으로 보다 높은 효율성과 개선점을 가지고 있다.

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공정 제어 구조 합성을 위한 변수들의 상호작용 해석 및 loop pairing의 판별 기준

  • 고재욱;윤인섭;송형근
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1989.10a
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    • pp.354-359
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    • 1989
  • 음 함수(implicit function)의 미분관계를 고려하여, 유도한 본 연구의 판별기준을 통해 조작변수들과 제어변수들간의 pairing을 합리적으로 정할 수 있었으며, 기존의 기준이 해석하지 못한 대각선 이득에 대한 대각선에 있지 않은 이득의 영향을 효과적으로 고려할 수 있었다. 그리고 여러 경우에 대해 적응 예제들을 통하여 제시한 기준의 검증과 응용성을 알아보았다.

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Using GA-FSMC for Precise Water Level Control of Double Tank (GA-FSMC를 이용한 이중탱크의 정밀한 수위 제어)

  • 권용범;박현철;정종원;이준탁
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2002.12a
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    • pp.131-134
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    • 2002
  • 일반적인 산업현장에서 많이 사용되는 이중탱크 시스템은 동작점 근방에서 선형화하는 고전제어기법을 사용한 것으로서 큰 시간지연과 비선형성으로 인해 정확한 수학적 모델링이 어렵고 모델링을 하더라도 넓은 동작 영역에서 만족스로운 결과를 얻기 어렵다. 따라서, 비교적 모델링에 대한 의존도가 낮은 퍼지, 신경회로망, 유전알고리즘 등의 지능제어 기법들도 제안되고 있다. 그러나 이들 제어기 역시 외란이나 다양한 동작 모드들에 따른 제어기 변수들의 적응성 저하로 인해 안정화 가능 영역이 협소해 지는 것은 물론 시스템의 불안정 현상도 초래한다. 이에 반해, SMC(sliding mode controller)는 변수의 변동, 외란에 둔감한 강점을 갖고 있지만, 시스템의 상태에 따른 슬라이딩 평면 설정의 곤란성과 채터링(chattering)이 존재하는 문제점 이 있다. 따라서 본 논문에서는 이중 탱크 시스템의 정밀한 수위 제어를 위하여, GA과 FLC를 사용하여 최적 변수로 설정 할 수 있게 하고, 채터링 저감을 위해 시스템 동특성 변동과 외란 에 강인한 GA-FSMC(genetic algorithm fuzzy sliding mode controller)를 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 종래의 제어기의 제어결과와 비교함으로써 제안하는 GA-FSMC의 우수성을 입증하고자 한다.

A Study on the Magnetic Levitation System Controller with Fuzzy Sliding Mode (퍼지 가변구조제어를 가지는 단기부상시스템 제어)

  • Lee, Hun;Lee, Dae-Sik
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.11c
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    • pp.7-10
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    • 2001
  • 일반적으로 슬라이딩모드 제어는 강인한 특성을 가지나, 시스템 제어의 설계자는 외란이나 변수변화에 대한 최대 값을 알아야 한다. 그러나, 이와 같은 최대 값은 종종 쉽게 구할 수가 없다. 이에 반해 퍼지제어는 불확실한 외란이나 변수변화를 가지는 시스템의 제어기를 설계하는 효과적인 방법을 제시하고 있다. 본 논문에서는 이 두 가지 제어이론의 장점을 결합하여 자기부상시스템에 적용할 고성능의 제어기를 설계하고자 한다.

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A Cooperative Fuzzy and CMAC Control for Cartpole System (CMAC에 의한 협동 퍼지 제어계의 운반차-막대 시스템 제어)

  • Kwon Sung-Gyu
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.16 no.3
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    • pp.349-356
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    • 2006
  • A cartpole system is controlled by a control system consisting of two fuzzy controllers cooperating by a CMAC. Each controller uses 2 different input variables and yields the control force provided to the CMAC. The cooperation is due to training of the CMAC supervised by a judge which selects training information for the CMAC between two fuzzy controllers. The control scheme could be appreciated in terms of the tight structure of the controller, simple cooperating scheme due to the CMAC training, and accomplishing control goal that could not be attained by individual controllers.

The Control Rod Speed Design for the Nuclear Reactor Power Control Using Optimal Control Theory (최적제어이론에 의한 원자로 제어봉속도의 설계)

  • Lee, Yoon-Joon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.26 no.4
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    • pp.536-547
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    • 1994
  • The state feedback optimal control techniques are used in designing the reactor control system. The mathematical plant model with the temperature feedback effects is established from the one delayed neutron group point kinetics equation and the singly lumped thermal-hydraulic balance equations, and is expressed in terms of state variables. The LQR (Linear Quadratic Regulator) control system is designed, being followed by the LQG (Linear Quadratic Gaussian) design to determine the optimal conditions of rod movement for the desired reactor power responses. And two different servo control schemes, the ordinary feedback system and the order increased regulating system, are proposed for the purpose of input tacking. The general control characteristics such as stability margins and output responses are discussed. Comparing each other, it is found that the order increased regulating system has far better control characteristics than the ordinary feedback system.

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Fuzzy Controller Design for the Bilinear System (쌍선형 시스템의 퍼지 제어기 개발)

  • 이상혁;김주식
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.213-219
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    • 2000
  • 본 논문에서는 쌍선형 시스템에 대한 퍼지 제어 기법을 제안하였다. 쌍선형 시스템은 비선형 시스템의 특별한 형태로서, 상태 변수와 입력변수가 곱해진 항 때문에 시스템을 제어하기가 용이하지 않다. 이러한 비선형 때문에 기존의 제어기법을 적용하여도 원하는 성능을 얻기가 쉽지 않다. 또한 쌍선형 시스템을 선형 시스템에 근사화 시켜서 최적해를 구하기 위한 반복적 방법을 이용한 최적제어기법 역시 제안되었으나 이 결과 또한 제한된 시스템에 대하여만 적용이 가능하고 많은 연산이 큰 부담으로 작용한다. 따라서 쌍선형 시스템에 대한 제어기 설계는 활발한 연구결과에도 불구하고 용이하지 않다. 따라서 본 논문에서는 비선형에 대한 적당한 보상을 퍼지제어 기법을 통하여 제공 하므로서 쌍선형 시스템의 제어 문제를 해결하였다. 또한 설계된 제어기를 모의 실험을 통하여 원하는 성능을 얻을 수 있음을 보였고 기존의 반복적 방법을 통한 최적제어 기법과 비교하였다.

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A suggestion of new algorithm applied to MPPT measuring only one photovoltaic variable (태양광 시스템에서 하나의 광기전력 변수만을 측정하여 MPPT에 적용한 새로운 알고리즘 제어)

  • Lee, C.S.;Seo, Y.S.;Hwang, L.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.1714-1716
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    • 2005
  • 본 논문은 독립형 시스템에 태양광을 집적하기위하여 최대출력점추적기를 적용한 새로운 제어방법을 제시한다. PV 판넬로부터 하나의 변수만을 시스템에 대한 제어변수로서 이용한다. 제안한 방법은 전압, 전류의 명확한 결과를 적용하지 않고 최대 전력점을 계산할 수 있다. 제안된 시스템에 대한 전력회로는 동기정류기를 가지는 승압형 컨버터이다.

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