• 제목/요약/키워드: 최적제어기법

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로봇 매니퓰레이터의 강인제어를 위한 최적제어로의 접근 (An Optimal Control Approach to Robust Control of Robot Manipulators)

  • 김미경;강희준
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권12호
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    • pp.176-182
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    • 2003
  • An optimal control approach to robust control design is proposed in this study for rigid robotic systems under the unknown load and the other uncertainties. The uncertainties are quadratically bounded for some positive definite matrix. Iterative method to find the matrix is shown. Simulations are made for a weight-lifting operation of a two-link manipulator and the robust control performance of robotic systems by the proposed algorithm is remarkable.

능동소음제어 시스템의 마이크로폰 및 스피커 최적위치 선정 (Optimal Position Selection of Microphones and Specters in Adoptive Noise Control System)

  • 남현도;이홍원
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.90-97
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    • 2004
  • 본 논문에서는 자동차 소음 등과 같은 외부 소음이 창문 등을 통해 실내로 전파될 때, 이를 제거하기 위한 능동 소음제어 시스템의 제어 스피커 및 마이크로폰의 최적 위치를 결정하는 기법을 제안하였다. 능동 소음제어 시스템의 특성을 최적화하기 위해서는 제어 스피커 및 마이크로폰의 위치를 최적화할 필요가 있는데, 오차 마이크로폰들에서 측정되는 소음의 제곱합을 최소화하는 새로운 형태의 시뮬레이티드 어닐링 기법을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 제안된 기법의 효용성을 입증하였다.

이중 부하제어 서비스 연결을 이용한 실시간 원격 프로시저 호출의 성능 항샹 기법 (A performance enhancement scheme for real-time RPC based on dual controlled load service connections)

  • 강미경;이정훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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    • pp.159-161
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    • 2000
  • 본 논문에서는 부하제어 서비스 클래스와 같이 결정적인 수준의 보장을 지원할 수 없는 연결 구조를 이중화하여 실시간 RPC의 종료시한 만족도를 개선하는 기법을 제안하고 그 성능을 평가한다. 제안된 기법은 RPC의 여유시간에 따라 요청 혹은 응답 메시지 전송에 있어서 종료시한 만족가능성이 높은 연결을 선택하도록 함으로써 각 RPC 트랜잭션에 여유시간에 따른 우선순위를 부여할 수 있으며 분할 기준치의 효율적인 선택에 의해 성능의 향상을 기할 수 있다. 이를 위해 할당된 대역폭에 따른 최적의 분할 기준치를 통계적으로 추정하여 실험 결과와 비교하였다. SMPL을 기반으로 수행된 모의실험은 제안된 기법이 실험에서 주어진 인자값에 대해 실시간 RPC의 종료시한 만족도를 개선할 수 있으며 통계적으로 0.3% 이내에서 최적의 분할 기준치를 추정할 수 있음을 보인다.

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편대비행 위성의 자세 동기화를 위한 SDRE 추적 제어기와 Hardware-In-the-Loop 시뮬레이션

  • 정준오;박상영
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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    • pp.31.2-31.2
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    • 2010
  • 편대비행 위성이 공동의 임무를 수행하기 위해서는 편대를 이루는 위성의 각기 다른 초기 오차와 다양한 외란 환경에서도 자세 동기화를 이룰 수 있는 기법이 필요하다. 이 연구에서는 편대비행위성의 자세 동기화를 위하여 비선형 시스템에 대한 준최적 제어기법인 SDRE(State-Dependent Riccati Equation)에 기반한 추적 제어기가 사용되었다. 반작용 휠이 포함된 위성의 자세 동역학이 SDRE 추적 제어기를 구성하는데 이용된다. 이를 Leader/Follower 편대비행 시스템에 적용하며, 기준 자세를 추적하는 Leader 위성의 자세를 Follower 위성이 추적하여 자세 동기화를 이룰 수 있다. MATLAB과 SIMULINK를 이용한 수치해석적 시뮬레이션으로 추적 제어기의 성능을 검증하였으며, 이에 대한 실시간 HIL(Hardware-In-the-Loop) 시뮬레이션이 수행되었다. 무중력 환경을 모사하는 에어베어링시스템과 세 개의 반작용 휠을 장착한 자세제어 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulator)는 PC104 타입의 임베디드 컴퓨터에서 SIMULINK의 xPC Target을 이용한 실시간 시뮬레이션 환경을 제공하며, 이에 적용되는 SDRE 추적 제어기는 이산화되어 설계되었다. 또한 SDRE 추적 제어기에 대한 안정성을 보장하는 영역이 추정되어 위 추적 제어기가 위성 편대비행에 적합한 자세 동기화 기법임을 보였다.

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최적 반복 학습 제어기법을 이용한 RTP의 웨이퍼 온도균일제어 (Control of Wafer Temperature Uniformity in Rapid Thermal Processing using an Optimal Iterative teaming Control Technique)

  • 이진호;진인식;이광순;최진훈
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.358-358
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    • 2000
  • An iterative learning control technique based on a linear quadratic optimal criterion is proposed for temperature uniformity control of a silicon wafer in rapid thermal processing.

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PSO/SQP를 이용한 제어기 이득 자동 추출 (Automated Control Gain Determination Using PSO/SQP Algorithm)

  • 이장호;유혁;민병문
    • 항공우주기술
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    • 제7권1호
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    • pp.61-67
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    • 2008
  • 무인항공기의 비행제어법칙 설계를 위하여 자동 제어기 이득 결정 프로그램을 개발하였다. 제어기 이득 결정 문제를 최적화 문제로 정식화 하고, 최적화 문제의 최적해로부터 제어기 이득을 결정하였다. 최적화 문제의 해를 계산하기 위해 진화연산기법의 하나인 PSO 알고리듬과 비선형 프로그래밍의 하나인 SQP 알고리듬을 연결하여 사용하였다. 이 방법을 통하여 최적해 계산 시간을 PSO 방법에 비하여 1/5로 감소시켰으며, 보다 정확한 최적해를 계산할 수 있었다.

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적응형 LRFU 블록 교체 정책의 설계 (Design of an Adaptive LRFU Block Replacement Policy)

  • 이종민;현철승;이동희
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (A)
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    • pp.266-270
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    • 2007
  • LRFU 블륵 교체 정책은 LRU 정책과 LFU 정책 사이에 존재하는 교체 정책들의 스펙트럼이며, LRFU 기법의 제어 변수 $\lambda$는 스펙트럼 상에서 위치를 결정한다. 그리고 작업 부하(workload)마다 최적 $\lambda$값이 존재하며, 해당 작업 부하를 실행할 때 이 값을 LRFU 기법에 적용하면 LRFU 스펙트럼 상에서 최적의 성능을 보이는 블록 교체 정책이 선택된다. 하지만 LRFU 기법은 최적의 $\lambda$값 설정을 위한 정보를 제공하지 않기 때문에 작업 부하에 따른 최적의 $\lambda$값을 찾기 위한 별도의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 LRFU 정책을 기반으로 작업 부하에 따라서 효과적으로 $\lambda$값을 변화 시키는 적응형 LRFU 블록 교체 정책을 설명하고 있다. 적응형 LRFU 정책의 성능을 평가하기 위해서 트레이스 기반 모의 실험을 수행하였으며 실험 결과를 통해 적응형 LRFU 정책의 성능이 정적으로 선택된 최적의 $\lambda$값을 적용한 LRFU 정책의 성능에 근접함을 알 수 있었다.

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태양광 시뮬레이터의 최적 제어기 설계 (Design of a Optimizing Controller for the Photovoltaic System Simulator)

  • 이윤;전영환;이종수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.234-235
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    • 2008
  • 본 논문은 계통연계형 태양광발전 시스템의 Power Conditioning System의 성능 테스트를 위한 태양광 시뮬레이터의 제어기 최적 설계에 관한 내용이다. 태양광 시뮬레이터 기술의 핵심은 정확한 에너지원의 모델링과 빠르고 안정적인 전력증폭기 제어기술에 있다. 종래의 제어기인 비례 적분제어기를 사용하는 과정에서 비례 적분 제어기 특유의 응답지연 특성으로 시뮬레이터의 동적 특성을 완벽하게 구현할 수 없기에, 응답속도가 빠르고 안정적인 제어기법인 $H_{\infty}$제어 이론을 적용하였다. 태양광 시뮬레이터의 제어기 성능평가를 위해서 태양광 시뮬레이터의 출력을 결정 하는 DC Power Amplifier의 성능실험을 하였다. DC Power Amplifier를 정전압에서 부하의 투입/제거시 비례-적분 제어기와 $H_{\infty}$제어기의 응답속도와 변동전압의 크기를 비교하여 제어기의 성능을 비교하였다.

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퍼지관리제어기법의 강인성능평가 (Evaluation of Robust Performance of Fuzzy Supervisory Control Technique)

  • 옥승용;박관순;고현무
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.41-52
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    • 2005
  • 지진응답제어를 위한 효율적 방법으로 제시된 퍼지관리제어기법은 퍼지에 기반한 의사결정과정을 통하여 가변 제어이득행렬을 구현함으로써 하나의 제어이득만으로 표현되는 선형제어기법보다 개선된 제어성능을 발휘할 수 있다. 이 논문에서는 퍼지관리제어기법의 효율성을 하중 및 교량모델의 불확실성에 대한 제어성능의 강인성 측면에서 평가하였다. 강인성 평가에 있어서는 Dyke등이 제시한 벤치마크 교량에 대하여, 최적설계된 LQG기법과 제어성능을 비교하는 방법을 사용하였다. 불확실성을 주는 요인으로는 주파수 특성이 다른 여러 지진가속도의 규모 및 교량의 강성변화를 가정하였다. 최적설계된 LQG 제어기와 제어효과를 비교한 결과, FSC시스템이 지진의 종류와 규모에 따라 보다 작은 전력을 사용하면서도 개선된 제어성능을 발휘하였다. 특히, LQG 제어시스템이 강성변화에 대하여 불안정한 제어성능을 보인 반면, FSC 시스템은 매우 안정적인 응답제어효과를 보이면서도 제어시스템에 소요되는 전력량과 제어장치의 스트로크에 있어서도 큰 변화를 보이지 않음으로써 매우 탁월한 강인성을 보장할 수 있는 것으로 나타났다.

정압제어를 위한 최적 Fuzzy PI 제어기 설계 (Design of Optimized Fuzzy PI Controller for Constant Pressure Control)

  • 조세희;정대형;오성권;김현기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1950-1951
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    • 2011
  • 본 논문에서는 요구되는 성능을 만족시키는 최적 Fuzzy PI 제어의 정압제어로의 효율적인 적용 및 성능 향상을 위하여 유전자 알고리즘(GA: Genetic Algorithm)을 이용한 제어 설계 방법을 제시 한다. PID제어기는 이해가 쉽고 구조가 간단하여, 실제 구현이 용이하여 공정 산업분야에서 가장 널리 사용되고 있는 제어기 이다. 따라서 단일 입 출력 선형 시스템 에서는 우수한 성능을 보이나 동적 시스템, 고차 시스템 및 수학적 모델 선정이 어려운 시스템에서는 비효율 적이다. 반면, Fuzzy 제어기는 인간의 지식과 경험을 이용한 지적 제어방식으로 IF-THEN형식의 규칙으로부터 제어 입력을 결정하는 병렬형 제어기이다. 이는 과도상태에서 큰 오버슈트 없이 설정치에 도달하게 하는 속응성과 강인성이 좋은 제어기법으로 비선형성이 강하고 불확실하며 복잡한 시스템을 쉽게 제어 할 수 있다는 장점을 지닌다.

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