• 제목/요약/키워드: Nonlinear inverted pole system

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비선형 시스템을 위한 보간 기반의 적응 LQ 제어 (Interpolation-Based Adaptive LQ Control for Nonlinear Systems)

  • 이윤형;안종갑;진강규;소명옥
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권4호
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    • pp.618-623
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    • 2008
  • This paper presents a design method of the Interpolation-based adaptive LQ controller that is accomplished by getting the final controller interpolated with each gain of sub-LQ controllers. The Lagrange interpolation method is used in the scheme. The proposed controller is useful to control nonlinear systems which are especially changed the system parameters. The design method is illustrated by an application to the stabilization and tracking problems of an inverted pole system on a cart. Several cases of simulations are carried out in order to validate the control effectiveness and robustness. The simulation results are compared with those of LQ controller and prove the better control performance than LQ controller.

근사 비선형 궤환 선형화를 이용한 도립 진자 계통의 제어 (The Control of Inverted Pendulum System Using Approximated Nonlinear Feedback Linearization)

  • 이종용;이상효
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.372-384
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    • 1993
  • 로보트 제어와 로케트의 자세 제어에 관련하여 도립 진자 시스템은 제어 이론과 응용면에서 흥미 있는 문제이다. 일반적으로 도립 진자 시스템을 제어하기 위하여 소신호 모델에 의한 근사화 모델이 사용되었다. 본 논문에서는 미분 다양체 이론을 기초로 한 비선형 제어 이론을 도입 진자 시스템에 적용하고자 한다. 먼저 비선형 모델을 비선형 상태 궤환을 이용하여 근사 선형화 모델로 변환시키고, 선형화 모델에 극점 배치를 통하여 선형 제어기를 설계하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 기법을 Tayler 급수의 3차 선형화모델과 비교하였다.

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최적 극점 배치 기법을 이용한 비선형 시스템의 퍼지 제어기의 설계 (Fuzzy Controller Design for Nonlinear Systems Using Optimal Pole-Placement Schemes)

  • 이남수;주영훈;김광배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.510-512
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    • 1999
  • In this paper, we present a method for the analysis and design of fuzzy controller for nonlinear systems. In the design procedure, we represent the dynamics of nonlinear systems using a Takagi-Sugeno fuzzy model and formulate the controller rules, which shares the same fuzzy sets with the fuzzy system, using parallel distributed compensation method. Then, after the feedback gain of each local state feedback controller is obtained using the existing optimal pole-placement scheme, we construct an overall fuzzy logic controller by blending all local state feedback controller. Finally, the effectiveness and feasibility of the proposed fuzzy-model-based controller design method has been evaluated through an inverted pendulum system.

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A pole assignment control design for single-input double-output nonlinear mechanical systems

  • Kobayashi, Masahito;Tamura, Katsutoshi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.144-149
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    • 1993
  • This paper discusses a design of a nonlinear control for a class of single-input double-output nonlinear mechanical systems. When conventional linearization methods are applied to the mechanical systems, some problems of oscillation and unstable phenomena arise. The proposed nonlinear control system resolves these problems. In this design the eigenvalues of the closed-loop nonlinear system are assigned to desired locations and local asymptotic stability of the closed-loop system. is guaranteed. The design method is applied to an inverted pendulum system with a moving weight mechanism. Experimental results show that the proposed nonlinear controller is more effective for stability than the usual linear controller.

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비선형 시스템을 위한 퍼지 기반 적응 제어기 (Fuzzy-based adaptive controller for nonlinear systems)

  • 이윤형;윤학진;진강규;소명옥
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권6호
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    • pp.710-715
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    • 2014
  • 본 논문에서는 비선형 시스템의 제어를 위해 제어기에 적응성을 부여하는 퍼지 기반 적응제어 기법에 대해 다룬다. 이를 위해 우선 비선형 시스템을 작동점 또는 파라미터 변화에 따라 여러 개의 서브시스템으로 선형화 한다. 다음으로 각 서브시스템에 대해 선형제어 기법으로 서브제어기를 설계하고, 이 서브제어기 이득을 퍼지규칙을 이용하여 융합한다. 제안한 기법을 비선형 시스템이면서 구조적으로 불안정한 도립막대 시스템에 적용하여 시뮬레이션을 실시하고, 기존의 보간 기반의 적응 제어기법과 성능을 비교하여 그 유효성을 확인한다.

극배치 보상기를 가진 적응 퍼지 제어기의 설계 (Adaptive Fuzzy Controller Design Using Pole Assignment Compansator)

  • 최창호;홍대승;유창완;전상영;임화영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.862-864
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    • 1999
  • Adaptive Fuzzy control system is very powerful in nonlinear system, but That system require exactly membership function and parameter. If the membership function and parameter are not exact, the system will generate chattering. Using the Pole assignment compensator can remove the chattering and steepest descent method can reduce the convergence time. In this Paper, this algorithm applicate to the Inverted pendulum, so save proof of algorithm that is to be vigorous.

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LQR-퍼지논리제어기에 의한 2중 차량 구조 역진자 시스템의 제어 (Control of Flexible Joint Cart based Inverted Pendulum using LQR and Fuzzy Logic System)

  • 허열;최병재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.268-274
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    • 2013
  • 임의의 비선형 시스템을 제어하기 위한 새로운 방법의 제어 알고리즘이 널리 보고되고 있으며, 그 유용성을 입증하기 위한 제어 대상 시스템으로 역진자 시스템이 널리 활용되고 있다. 본 논문에서는 스프링으로 연결된 2개의 차량에 장착된 역진자를 제어하는 알고리즘을 제시한다. 여기서 두 개의 차량 중 하나는 구동용, 다른 하나는 역진자를 장착한 무구동용이다. 이를 위한 시스템 모델링을 제시하고, 퍼지논리제어 시스템 기반의 양질의 제어기 설계를 제안한다. 본 논문에서는 퍼지논리제어기의 입력변수로 사용될 6개의 변수를 2개로 축소하기 위하여 LQR(Linar Quadratic Regulator) 기법을 도입하며, 이를 통하여 퍼지논리제어기 설계의 복잡성을 줄일 수 있음을 보인다. 더욱이 개선된 2-입력 퍼지논리제어기의 제어 규칙표가 skew-symmetric의 특성을 가지는 성질로부터 다시 단일입력 퍼지논리제어기 설계를 제안한다. 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위하여 시뮬레이션을 수행하며, 이를 통하여 제안한 방법의 우수성을 입증한다.

유전알고리즘을 이용한 비선형 시스템의 지능형 퍼지 제어기 설계 (Design of Intelligent Fuzzy Controller for Nonlinear System Using Genetic Algorithm)

  • 김문환;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.593-597
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    • 2004
  • 본 논문은 비선형 시스템의 새로운 퍼지 제어기 설계 기법을 제안한다. 기존의 퍼지 제어기 설계 방법들은 안정도 조건을 만족시키는 제어 이득을 얻기 위해 수학적인 접근을 통해 해를 찾는 방법들이 많이 연구되었다 하지만 플랜트와 제어 방법에 따라 이러한 수학적인 접근이 힘든 경우가 있다 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 깊은 수학적인 접근이 아닌 지능적인 접근 방법을 사용하여 안정화된 퍼지 제어기의 설계하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 퍼지 제어기의 안정화 조건을 만족시키는 제어 이득을 전략 기반 유전 알고리즘을 사용하여 동정한다 전략 기반 유전 알고리즘은 제어기의 안정화 조건을 만족시키는 해를 찾기 위해 전략적으로 교차와 돌연변이를 변화시킨다. 전력 기반 유전 알고리즘은 제어기의 안정화 조건을 만족시키는 해를 찾기 위해 전략적으로 교차와 돌연변이 영역을 변화시킴으로서 빠르게 해를 찾는다. 최종적으로 모의 실험을 통해 제안된 기법의 우수성을 확인하였다.