In this paper, we present a fuzzy moving sliding mode control for two-degrree-of-freedom robotic manipulator. 17he sliding surface parameters are designed by fuzzy inference. The proposed sliding mode control makes the error always remain on the surface from beginning and therefore, the system is insensitive to system uncertaintics and external disturbances. Simulation results show the effectiveness of proposed scheme.
Recently, the study of the moving sliding mode in the variable structure control is in progress ac-tively. The conventional time-invariant sliding model control can\`t guarantee the sliding mode in the reaching phase, which is robust against the uncertainty. But with the time-varying method, the controller makes the states track the desired trajectories and keeps the sliding mode. Nevertheless, the piecewise continuous method of the past still has the reaching mode. Thus we propose the continuously moving sliding surface by the fuzzy algorithm. The proposed algorithm is made of the fuzzy rule considering both the error and the error velocity, and may apply to the entire phase plane without sacrificing sliding mode. Especially the proposed scheme can rotate tot he slope-decreasing direction, needless to say rotating to the slope-increasing direction. For showing that the proposed controller guarantees the sliding model and ensures the robustness, we apply the proposed method to the two-link robot manipulator simulation.
This paper presents a robust and superior control performance of a quarter-vehicle electrorheological (ER) suspension system. In order to achieve this goal, a moving sliding mode control algorithm is adopted, and its moving strategy is tuned by fuzzy logic. As a first step, ER damper is designed and manufactured for a passenger vehicle suspension system, and its field-dependent damping force is experimentally evaluated. After formulating the governing equation of motion for the quarter-vehicle ER suspension system, a stable sliding surface and moving algorithm based on fuzzy logic are formulated. The fuzzy moving sliding mode controller is then constructed and experimentally implemented. Control performances of the ER suspension system are evaluated in both time and frequency domains.
This paper presents a robust and superior control performance of a quarter-vehicle electrorheological (ER) suspension system. In order to achieve this goal, a moving sliding mode control algorithm is adopted, and its moving strategy is tuned by fuzzy logic. As a first step, ER damper is designed and manufactured for a passenger vehicle suspension system, and its field-dependent damping force is experimentally evaluated. After formulating the governing equation of motion for the quarter-vehicle ER suspension system, a stable sliding surface and moving algorithm based on fuzzy logic are formulated. The fuzzy moving sliding mode controller is then constructed and experimentally implemented. Control performances of the ER suspension system are evaluated in both time and frequency domains.
This study shows a fuzzy tuning scheme to fuzzy sliding mode controller (FSMC) for seismic isolation of earthquake-excited structures. The sliding surface can rotate in the phase plane in such a direction that the seismic isolation can be improved. Since ideal sliding mode control requires very fast switch on the input, which can not be provided by real actuators, some modifications to the conventional sliding-mode controller have been proposed based on fuzzy logic. A superior control performance has been obtained with FSMC to deal with problems of uncertainty, imprecision and time delay. Furthermore, using the fuzzy moving sliding surface, the excellent system response is obtained if comparing with the conventional sliding mode controller (SMC), as well as reducing chattering effect. For simulation validation of the proposed seismic response control, 16-floor tall building has been considered. Simulations for six different seismic events, Elcentro (1940), Hyogoken (1995), Northridge (1994), Takochi-oki (1968), the east-west acceleration component of D$\ddot{u}$zce and Bolu records of 1999 D$\ddot{u}$zce-Bolu earthquake in Turkey, have been performed for assessing the effectiveness of the proposed control approach. Then, the simulations have been presented with figures and tables. As a result, the performance of the proposed controller has been quite remarkable, compared with that of conventional SMC.
본 연구에서는 Sugeno-type 퍼지시스템을 이용하여 계단형 퍼지 이동 슬라이딩 평면을 구성하고 이를 이용한 슬라이딩 모드제어방식을 제안한다 이 퍼지시스템은 위상평면 상에서 상태오차벡터가 이루는 각도와 원점과의 거리를 입력으로 가지며 출력으로 1차 선형방정식을 갖는다. 이 퍼지 슬라이딩 평면을 이용하여 초기 상태를 이 평면상에 위치시키고 이 슬라이딩 평면을 회전시키거나 이동시킴으로써 도달시간을 줄이고 추적시간을 줄인다. 제안된 이동 슬라이딩 평면은 개념적으로 계단형의 이산적인 형태를 가지지만 이 평면이 퍼지시스템으로 구성되기 때문에 연속으로 이동하는 특징을 나타낸다. 제안된 퍼지 슬라이딩 평면에 대한 슬라이딩 모드의 동특성이 안정함을 증명하며 이를 2차 예제시스템을 이용하여 그 타당성을 보인다.
본 논문에서는 단일 링크 유연 암 선단위치의 강건제어를 수행하기 위하여 새로운 형태의 퍼지 슬라이딩모드 제어기를 제안하였다. 우선 시스템 불확실성의 경계치를 알고 있다는 가정하에 슬라이딩모드 제어기를 먼저 설계하였다. 슬라이딩 모드 제어기 설계시 주어진 시스템의 슬라이딩모드 운동 중 안정성을 보장하는 슬라 이딩 평면을 최적제어기법으로 설계하였으며, 리칭상태를 최소화 시킴으로써 빠른 응답과 불확실성에 대하여 더욱 강건함을 얻도록 하기 위해서 주어진 초기 조건을 고려하는 이동 슬라이딩 평면을 적용하였다. 또한, 직접 측정이 어려운 속도 상태 변수들의 예측값을 구하기 위하여 비연계 저차 관측기를 설계하였다. 이와같이 설계 된 슬라이딩모드 제어기는 적용시 시스템에 존재하는 떨림현상으로 인하여 실제적인 진동제어 시스템에 적용하는데 어려운 점을 갖고 있다. 따라서 이러한 떨림현상을 감소시키기 위하여 슬라이딩 모드 제어기와 퍼지제어기를 연계시킨 퍼지-슬라이딩 모드 제어기를 구성하였다. 퍼지제어기 설계시 미리 규정된 슬라이딩 평면식과 오차 공간상의 상태점과의 관계로부터 퍼지제어규칙을 선정해 제어기를 설계하였다. 이와 같이 구성된 제어기에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하여 떨림현상 감소 효과와 불확실성에 대한 강건성 유지를 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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