Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.20
no.4
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pp.698-706
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2016
In order to move mobile robots to desired locations in a minimum time, optimal control problems have to be solved; however, their analytic solutions are almost impossible to obtain due to robot nonlinear equations. This paper presents a method to get optimal control gains of mobile robots using genetic algorithms. Since the optimal control gains of mobile robots depend on the initial conditions, the initial condition range is discretized to form some grid points, and genetic algorithms are applied to provide the optimal control gains for the corresponding grid points. The optimal control gains for general initial conditions may be obtained by use of neural networks. So the optimal control gains and the corresponding grid points are used to train neural networks. The trained neural networks can supply pseudo-optimal control gains. Finally simulation studies have been conducted to verify the effectiveness of the method presented in this paper.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.21
no.4
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pp.688-697
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2017
It is very difficult to solve mathematically the optimal control problem for non - linear mobile robots to move to target points with minimum energy related to velocity, acceleration and angular velocity in minimum time. This paper proposes a method to obtain optimal control gains with which mobile robots move with minimum energy related to velocity, acceleration and angular velocity in minimum time using genetic algorithms. Mobile robots are non - linear systems so that their optimal control gains depend on initial positions. Hence initial positions are divided into some partition points and optimal control gains are obtained at each partition point with genetical algorithms. These optimal control gains are used to train neural networks that generate proper control gains at arbitrary initial position. Finally computer simulation studies have been conducted to verify the effectiveness of the method proposed in this paper.
최적이득을 구하는 해석적인 방식으로 안정여유에 의한 최적화방식과 공액경사법에 의한 최적화방식을 살펴보았으며, 두방식을 비교해 보면 몇몇 문제점이 존재하나 다음의 몇가지 점에서 공액경사법에 의한 최적화방식이 더 우수하다는 것을 알 수 있다. 1) 제어루우프내의 제어기 수에 관계없이 이 방식을 쉽게 적용할 수 있다. 2) 시스템을 수식으로 모델링할 때 거의 간략화함이 없이 표현하므로 실제 시스템과의 오차를 줄일 수 있다. 3) 평가함수 내의 가중치를 조정하여 원하는 과도응답을 가지는 최적이득으로 유도할 수 있다. 공액경사법에 의한 최적화방식은 벡터제어나 전류제어PWM등 보다 복잡한 제어루우프에도 쉽게 적용시킬 수 있으며 직류기 및 서보전동기의 속도 및 위치 제어시스템에도 적용이 가능하다.
To design flight control law of an unmanned aerial vehicle, automated control gain determination program was developed. The procedure for determination of control gain was formulated as the control gains were designed from the optimal solutions of the optimization problem. PSO algorithm, which is one of the evolutionary computation method, and SQP algorithm, which is one of the nonlinear programming method, are used as optimization problem solver. Thru this technique, computation time required for finding the optimal solution is decreased to 1/5 of that of PSO algorithm and more accurate optimal solution is obtained.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.29
no.10C
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pp.1370-1377
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2004
Optimal control gain for time-delay systems is made by an optimal control gain for delay-free systems multiplied by a state transition function for the delay time. The optimal control gain for delay-free systems is obtained by pushing two zeros of the PID controller closely to a larger pole of the second order plant. Thus the optimal tuning of PID controller for time-delay second order system is able to be obtained by calculation for the state transition function.
본 논문에서는 벅-타입 능동 전력 디커플링 회로의 단순화된 제어 방법을 위한 가변 스텝을 적용한 최적 보상 이득 알고리즘을 제안한다. 고정 스텝을 사용한 기존의 최적 보상 이득 알고리즘보다 유동적인 보상 이득 변화를 통해 DC링크 전압 리플을 효과적으로 줄일 수 있다. 기존의 방법보다 최적 보상 이득을 추적하는 시간이 줄어들어 갑작스런 부하 변동이나 이상 상황에 빠른 대응이 가능하다. 벅-타입 능동 전력 디커플링 회로는 전류 불연속 모드로 동작하며, 전류 지령치는 DC링크 전류의 1차 리플 성분에 전류 이득을 유동적으로 보상하여 생성하기 때문에 모든 구간에서 효과적으로 DC링크의 전압 리플을 줄일 수 있고 빠른 대응이 가능하다. 제안하는 가변 스텝을 적용한 최적 보상 알고리즘의 효과는 MATLAB-Simulink 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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1997.10a
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pp.346-349
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1997
칼만 필터는 피드백 제어의 형태를 사용하는 플랜트를 추정한다. 플랜트의 잡음이나 측정 외란이 발생하더라도 상태를 추정하여 최적의 제어를 행한다. 상태를 추정하기 위하여 칼만 필터의 이득 Kk를 저절하고, 이 이득은 칼만 필터의 파라메터인 측정 오차 공분산 Rk과 프로세서 잡음 오차 공분산 Qk를 조정함으로써 뛰어난 필터 수행을 얻을 수 있다. 그러나 필터 파라메터 Rk, Qk는 필터 연산 이전에 측정되어야 하지만, 현재는 전문가가 전문적인 지식을 바탕으로 파라메터를 조정하여 시스템을 제어하고 있다. 따라서 이러한 비효율적인 작업을 퍼지 논리 제어기를 이용하여 온-라인에서 최적의 파라메터 Rk를 구하고자 한다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.35
no.5
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pp.412-418
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2007
An inverse optimal problem for homing guidance with angular constraint is addressed. The gains of BPN(Biased PN) are investigated by duality analysis related to the weighting matrices of the performance index in the LQ control problem. Moreover, the criteria for the existence of optimal gains are derived from the generalized Riccati equation. Based on the conditions we achieve the gain set of BPN to be optimal solution to the LQ problem with terminal constraints. To validate and demonstrate the proposed approach 3-DOF simulations are carried out.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.35
no.1A
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pp.10-15
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2010
This paper proposes a practical method for AGC (Automatic Gain Control) in WiBro (Wireless Broadband) AT (Access Terminal) system. Downlink packets in this system consist of preamble symbols for AGC, AFC (Automatic Frequency Control) and other purposes and data symbols for traffic transmission. In this paper we compare theoretical BER (Bit Error Rate) performance with simulation results and produce optimum parameters for AGC in this system. And we propose an efficient AGC scheme before synchronization.
본 논문은 이중여자 발전기를 사용하는 풍력발전기에서 안정적인 계통투입을 위한 계통연계 전 후 발전기의 인덕턴스 변화에 따른 전류제어기 이득 값 선정에 대하여 연구하였다. DFIG(Doubly Fed Induction Generator)방식을 이용하는 풍력발전기는 회전자 전류제어를 함으로써 고정자의 전압을 제어하고, 제어된 고정자 전압은 계통과 연결된다. 특히 회전자 전류제어기 성능은 LVRT(Low Voltage Ride Through)등 예상하지 않은 외란에 대하여 빠른 응답성을 필요로 한다. 그러나 발전기가 계통과 연계되는 순간 발전기의 내부 파라미터 값의 변동이 발생하며, 이는 계통 투입 전 발전기 파라미터에 근거한 RSC(Rotor Side Converter)측 전류제어기 이득 값에 영향을 미쳐, 전류제어가 불안정하게 하는 원인이 되거나, 전류제어 응답성을 낮추게 하는 요인이 된다. 따라서, 본 연구에서는 계통투입 전 후의 RSC측 전류제어기의 이득 값을 달리하여 안정적인 계통 투입이 가능하도록 하는 알고리즘을 시뮬레이션과 실험으로 증명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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