• Title/Summary/Keyword: 최적제어기법

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Analysis of Helicopter Maneuvering Flight Using the Indirect Method - Part I. Optimal Control Formulation and Numerical Methods (Indirect Method를 이용한 헬리콥터 기동비행 해석 - Part I. 최적제어 문제의 정식화와 수치해법)

  • Kim, Chang-Joo;Yang, Chang-Deok;Kim, Seung-Ho;Hwang, Chang-Jeon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.1
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    • pp.22-30
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    • 2008
  • This paper deals with the nonlinear optimal control approach to helicopter maneuver problems using the indirect method. We apply a penalty function to the deviation from a prescribed trajectory to convert the system optimality to an unconstrained optimal control problem. The resultant two-point boundary value problem has been solved by using the multiple-shooting method. This paper focuses on the effect of the number of shooting nodes and initialization methods on the numerical solution in order to define the minimum number of shooting nodes required for numerical convergence and to provide a method increasing convergence radius of the indirect method. The results of this study can provide an approach to improve numerical stability and convergence of the indirect method when we solve the optimal control problems of an inherently unstable helicopter system.

Optimal Control of Voltage and Reactive Power Using Parallel PSO Algorithm (병렬 PSO 알고리즘을 이용한 전력계통의 전압제어)

  • Park, Jong-Kook;Kim, Jong-Yul;Park, June-Ho;Lee, Hwa-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.233-234
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    • 2008
  • 전력계통이 점점 더 복잡하고 광역화됨에 따라서 전압 및 무효전력 제어는 매우 중요한 문제로서 부각되고 있다. 전압 제어를 위해서는 전력계통 내의 조상설비들을 최적으로 운용하는 것이 중요하다. 따라서 전력계통에서 효과적인 전압제어를 위해서는 가능한 모선전압 크기의 차이가 없이 전압 분포가 이루어지는 것이 효과적이다. 본 논문의 목적함수로는 각 부하모선의 전압편차의 합을 최소화 함 을 사용하였으며, 최적 해를 찾는데 소요되는 연산시간을 단축시키기 위해 PC클러스터 기반 병렬 PSO 알고리즘을 이용한 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 유용성을 보이기 위하여 IEEE 30모선 계통의 문제에 적용하였다. 검토결과 최적해 탐색성능의 저하 없이 연산시간을 단축할 수 있음을 확인하였다.

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순간 동적 사용자 최적 통행배정모형을 이용한 교차로에서 좌회전 금지 효과분석

  • 김점산
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.245-251
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    • 1998
  • 좌회전 제어네는 크게 좌회전을 금지하는 적극적인 제어에서 좌회전 신호와 좌회전 차선의 디자인 및 차선 설정과 같은 비교적 소극적인 제어가 있다. 기존의 좌회전에 관한 많은 연구는 대부분 후자의 소극적인 제어를 통한 제어효과를 파악하는데 주로 관심을 두었다. 좌회전금지의 효과분석 방법론에는 크게 교차로 및 링크(Link)와 네트워크(Network)의 두가지 차원의 접근 방법이 있다. 교차로 및 링크(Link) 차원의 분석은 TRANSYT 7F, PASSER IV 등과 같은 가로망에서 신호시간을 최적화하는 모형과 NETSIM, COSIM과 같이 조건에 따라 실제 차량의 행태를 모사하는 시뮬레이션 모형 등에서 좌회전 신호현시를 주거나, 주지 않음으로써 전후의 변화를 관찰, 분석에 이용할 수 있다. 그러나, 이러한 접근방법은 개별교차로에서 현시운영에 따른 효과를 분석하기에는 용이할 지 모르나, 좌회전 금지에 따라 전환된 교통량을 합리적으로 처리하는데 문제를 가지고 있다. 이에 반해 네트워크(Network) 차원의 분석은 좌회전 금지에 따른 거시적 수요변화를 파악하여, 좌회전금지에 따라 전환된 교통량을 합리적으로 수용 할 수 있으며, 교차로 및 링크(Link) 차원의 분석기법과의 결합을 통해 개별교차로에서 현시운영에 따른 효과도 어느정도 예견할 수 있을 것으로 예상되지만, 이에 관련한 여구가 전무한 형편이다. 본 연구의 목적은 네트워크(Network) 차원에서 좌회전 금지에 따른 효과 분석 모형을 정립하고, 가상 네트워크에 적용 그 유효성을 검증하여, 지역 네트워크의 개별교차로에서 좌회전 금지의 도입에 대한 의사결정의 기준을 마련하는데 있으며, 이를 위한 구체적 연구 내용은 다름과 같다. 첫째, 순간 동작 사용자 최적 통행배정모형의 구조 및 특성 파악. 둘째, 기존 가로망 표현기법의 구조 및 특성파악. 셋째, 좌회전 금지에 따른 효과 분석을 위한 순간 동적 사용자 최적 통행배정모형의 구축. 넷째, 좌회전 금지에 따른 효과 분석을 위한 가로망 표현기법의 개발. 다섯째, 가상 네트워크에서 구축된 모형을 통한 교차로에서 좌회전 금지 효과분석

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Fuzzy-based Threshold Controlling Method for ART1 Clustering in GPCR Classification (GPCR 분류에서 ART1 군집화를 위한 퍼지기반 임계값 제어 기법)

  • Cho, Kyu-Cheol;Ma, Yong-Beom;Lee, Jong-Sik
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.12 no.6
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    • pp.167-175
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    • 2007
  • Fuzzy logic is used to represent qualitative knowledge and provides interpretability to a controlling system model in bioinformatics. This paper focuses on a bioinformatics data classification which is an important bioinformatics application. This paper reviews the two traditional controlling system models The sequence-based threshold controller have problems of optimal range decision for threshold readjustment and long processing time for optimal threshold induction. And the binary-based threshold controller does not guarantee for early system stability in the GPCR data classification for optimal threshold induction. To solve these problems, we proposes a fuzzy-based threshold controller for ART1 clustering in GPCR classification. We implement the proposed method and measure processing time by changing an induction recognition success rate and a classification threshold value. And, we compares the proposed method with the sequence-based threshold controller and the binary-based threshold controller The fuzzy-based threshold controller continuously readjusts threshold values with membership function of the previous recognition success rate. The fuzzy-based threshold controller keeps system stability and improves classification system efficiency in GPCR classification.

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Study on The Solar Buck Converter Voltage Controller Design Method (태양광 벅 컨버터 전압 제어기 설계기법에 관한 연구)

  • HWANG, KYUIL;KIM, ILSONG
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2019.07a
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    • pp.489-490
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    • 2019
  • 본 연구에서는 태양광 벅 컨버터 제어기에 P&O 알고리즘을 이용하면서 MPPT 알고리즘의 추적 속도를 올리기 위한 최적 태양전지 전압 제어기 설계방법에 대해 제안한다. 제안된 제어기에서는 외부 루프의 MPPT 제어기의 수행 속도를 얼마나 빠르게 하는지에 대한 이론적인 방법을 제시하고 업데이트 주기를 0.1[sec] 이하로 줄이는 것을 목표로 전압제어기는 오버슈트가 업고, 빠른 상승시간을 갖도록 설계하여 MPPT 제어기의 추적 속도를 향상시키는 제어기법을 제안하고, 설계된 제어기 이득을 PSIM 시뮬레이션을 통해 제어기 성능을 검증한다.

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The Performance Verification of Optimal State Feedback Controllers via The Inverted Pendulum (도립진자 시스템을 통한 최적 상태 되먹임 제어기의 성능 검증)

  • Lee, Jong-Yeon;Lee, Bo-Ra;Hyun, Chang-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.20 no.6
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    • pp.768-773
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    • 2010
  • This paper presents the performance verification of the optimal state feedback controller via inverted pendulum systems. The proposed method generates the optimal control inputs satisfying both the constrained input and the performance specification. In addition, it reduces the steady-state error by adopting the integral control technique. In order to verify the performance of the proposed method, we apply both the proposed method and the general state feedback control to an inverted pendulum, CEM-IP-01 in the experiment.

빙축열시스템 최적제어기 개발 및 실증시험

  • 한국전력공사
    • 보일러설비
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    • s.75
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    • pp.88-92
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    • 2000
  • 빙축열시스템의 기존운전방식은 냉동기와 빙축열조의 적절한 조합운전에 의하여 크게 두가지 방식이 이용되고 있다. 이것은 냉동기우선 그리고 빙축열우선 운전방식이며 운전제어의 용이성 그리고 비용측면의 고려 등으로부터 선정되고 있다. 하지만 이러한 운전방식은 운전비용을 절감하기 위한 최선의 기법은 되지 못하고 있으므로, 더욱 운전비를 절감할 수 있는 운전기법을 계획하고 이것으로부터 제어기를 위한 내용에 대하여 설명하고자 한다.

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A Design of Global Optimal Sliding Mode Controller for Discrete-Time Linear Systems (이산시간 선형 시스템에 대한 전역 최적 슬라이딩 제어기 설계)

  • Lee, Jae-Young;Park, Jin-Bae;Choi, Yoon-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.10b
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    • pp.435-436
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    • 2008
  • 본 논문에서는 궤적이 슬라이딩 평면 밖에 있는 경우에 대해서도 LQ 성능을 보장하는 최적 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법에서는 슬라이딩 평면상에 있을 경우뿐만 아니라 슬라이딩 평면 밖에서도 LQ 성능을 보장하기 위해 최적 슬라이딩 평면을 이용하며 제어기에 슬라이딩 변수에 선형적으로 의존하는 항을 추가한다. 또한 제어기의 강인성을 위해 본 논문에서 제안된 새로운 외란 추정기법을 제어기와 결합한다. 마지막으로 컴퓨터 모의 실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기 설계 방법의 효율성을 검증하고자 한다.

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적응제어 설계기법의 연구현황

  • 최진영
    • ICROS
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    • v.3 no.5
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    • pp.38-42
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    • 1997
  • 본 고에서는 적응제어의 설계 기법의 연구 현황에 대해 살펴보았다. 매개변수 추정을 기반으로 적응제어기 설계 기법(Estimation-based Design Technique)은 자기동조제어를 시작으로 적응 최적제어 단계를 거쳐, 현재 다변수 적응예측제어로 발전하였고, 이는 화학공정 등 실제 플랜트에 응용될 가능성이 가장 높은 실용적인 설계기법으로 평가받고 있다. 그러나 비선형 시스템에 대한 적용 연구는 활발하지 못한 형편이다. 한편, 안정도 이론을 기반으로 적응 메카니즘을 설계하는 연구는 선형 시스템에 대한 적응제어 연구로 확장되어 현재 활발한 연구가 진행되고 있다. 앞으로 이에 대한 이론 연구가 한동안 지속될 것으로 전망된다. 그러나 이 방법은 실제 시스템에 적용시 적합한 형태로 불확실성을 모델링해야 하며 그 작업은 그리 용이하지 않을 것으로 판단된다. 그러나 부분적으로 이러한 응용연구에 대한 노력이 경주되어야 할 것이다. 비매개변수 추정방법은 적응제어 이론의 주 설계기법은 아니기 때문에 이론으로의 확장 연구는 그리 활발하지 못한 것으로 판단된다. 그러나 비교적 설계방법과 불확실성 모델링이 간단하여 실제 응용에 가장 용이하게 적용될 수 있을 것으로 생각된다.

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Multiple Vibration Control of a Trim Panel to Reduce Structure-borne Noise (구조 소음저감을 위한 격자 패널의 다중 진동제어)

  • Kim, In-Soo;Kim, Yeung-Shik
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.16 no.2 s.95
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    • pp.153-163
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    • 1999
  • 본 연구에서는 격자패널을 통한 소음전달을 감소시키기 위하여 외부 구조적 가진으로부터 유발된 경량 패널의 진동을 능동 제어하는 기법을 기술한다. 최적 되먹임제어기와 적응 앞먹임제어기가 결합된 혼합형 제어기가 진동제어기로 사용된다. 되먹임제어기는 주파수 영역의 모델규명법에 의해 추출된 다중 입/출력 패널진동계 모델에 대하여 LQG 최적기법을 이용하여 감쇠능을 향상시키도록 설계된다. 앞먹임제어기는 되먹임 궤환의 결합효과를 자동적으로 보정할 수 있는 제안된 학습법칙에 기초하여 패널의 잔류진동이 최소가 되도록 적응된다. 45.7${\times}$45.7${\times}$2.54 ${cm^3}$ 벌집형상의 고강도 패널, 4개의 관성형 구동기 및 이산신호처리장치에 의해 구현된 패널 진동계에 대한 능동제어 실험을 수행해 본 결과 600Hz 주파수대역에 대한 12dB 진동저감이 이루어 질 수 있었다.

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