• 제목/요약/키워드: Parallel Distributed Control Scheme

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Auto-Tuning of Reference Model Based PID Controller Using Immune Algorithm

  • Kim, Dong-Hwa;Park, Jin-Ill
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.246-254
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    • 2002
  • In this paper auto-tuning scheme of PID controller based on the reference model has been studied for a Process control system by immune algorithm. Up to this time, many sophisticated tuning algorithms have been tried in order to improve the PID controller performance under such difficult conditions. Also, a number of approaches have been proposed to implement mixed control structures that combine a PID controller with fuzzy logic. However, in the actual plant, they are manually tuned through a trial and error procedure, and the derivative action is switched off. Therefore, it is difficult to tune. Since the immune system possesses a self organizing and distributed memory, it is thus adaptive to its external environment and allows a PDP (Parallel Distributed Processing) network to complete patterns against the environmental situation. Simulation results reveal that reference model basd tuning by immune network suggested in this paper is an effective approach to search for optimal or near optimal process control.

T-S 퍼지 모델을 이용한 유도탄 적응 제어 (Missile Adaptive Control using T-S Fuzzy Model)

  • 윤한진;박창우;박민용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.771-775
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유도탄 오토파일롯을 제어하기 위해 T-S 퍼지 모델링을 한 다음 병렬분상이론을 적용하여 적응 퍼지 제어기를 설계한다. 추가적으로 제어기의 파라미터는 기준모델과 출력간의 에러, 스테이트, 기준입력 신호를 이용하여 실시간 업데이트되며, 원 플랜트에 대해 regulation 제어가 성공적으로 해결함을 미사일 모델에 적용한 모의 실험 결과로부터 보인다.

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Adaptive Model Reference Control Based on Takagi-Sugeno Fuzzy Models with Applications to Flexible Joint Manipulators

  • Lee, Jongbae;Lim, Joon-hong;Park, Chang-Woo;Kim, Seungho
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권3호
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    • pp.337-346
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    • 2004
  • The control scheme using fuzzy modeling and Parallel Distributed Compensation (PDC) concept is proposed to provide asymptotic tracking of a reference signal for the flexible joint manipulators with uncertain parameters. From Lyapunov stability analysis and simulation results, the developed control law and adaptive law guarantee the boundedness of all signals in the closed-loop multi-input/multi-output system. In addition, the plant state tracks the state of the reference model asymptotically with time for any bounded reference input signal.

Continuous Control Message Exchange in Distributed Cognitive Radio Networks

  • Arega, Zerabruk G.;Kim, Bosung;Roh, Byeong-hee
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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    • pp.206-209
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    • 2014
  • Control message exchange is major job for cognitive radio to exist and use spectrum opportunistically. For this control message exchange they need a common control channel (CCC). Once this channel is affected by a primary user, communication stops until new CCC is setup. This takes substantial time and if they could not get free channel, this halt continues for long time. To prevent such cease of communication, we propose a combination of two networks, namely WLAN and UWB, to let the communication continue. In our proposed idea if the CCC of a certain CR in WLAN is affected, the CR changes its network from WLAN to UWB and keeps the communication because UWB cannot be affected by PU. In the proposed idea every cognitive radio has two transceivers; one for the overlay network (WLAN) and another UWB network. If a primary user is detected in the spectrum of a cognitive radio, it continues exchanging control messages under the UWB network and in parallel negotiates for a new CCC using the WLAN network. This idea solves the communication interruption until new CCC is setup.

불완전 전력 제어와 다중 경로 페이딩 채널에서 DS-CDMA 시스템을 위한 역방향링크 동기식 전송을 채용하는 병렬식 간섭 제거기의 성능 (Performance of Parallel Interference Cancellation with Reverse-Link Synchronous Transmission Technique for DS-CDMA System in Multipath Fading Channels with Imperfect Power Control)

  • 황승훈;김용석;이진구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권11호
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    • pp.87-92
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    • 2005
  • 본 논문에서는 불완전 전력 제어 방식과 주파수 선택적 레일리 페이딩 채널에서 DS-CDMA 시스템을 위한 역방향링크 동기식 전송 방식(Reverse-Link Synchronous Transmission Technique: RLSTT)이 채용된 개선된 다단계 병렬식 간섭 제거기(Parallel Interference Cancellation: PIC)에 대한 성능을 분석한다. 로그 노말 분포의 랜덤 변수로 근사화되는 전력 제어 오차(Power Control Error: PCE)에 의한 성능 열화가 PCE의 표준 편차의 함수로 추정된다. 시스템 수용 용량을 추정하기 위하여 비부호화된 비트 오류 성능을 계산한다. 기존의 단일단계 간섭제거기 시스템과 비교하여 전력 제어 오차가 존재하는 경우에서도 RLSTT를 채용함으로 $60\%$ 정도의 이득을 얻을 수 있음을 보여준다. 즉 결론적으로 RLSTT는 수용용량을 더욱 개선해줄 수 있으며 PCE의 악영향을 감소시켜줄 수 있다.

최적 극점 배치를 이용한 비선형 시스템의 퍼지 제어기 (Fuzzy Controller for Nonlinear Systems Using Optimal Pole Placement)

  • 이남수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.152-160
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    • 2000
  • 본 논문에서는 확장된 병렬 분산 보상기와 최적 극점 배치 방법을 사용한 비선형 시스템의 퍼지 모델 기반 제어기의 분석과 설계 방법을 제안한다. 설계과정을 설명하면 먼저비선형 시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현하고 확장된 병렬 분산 보상기를 사용하여 제어기 규칙을 작성한다. 그리고 최적 극점 배치 방법을 사용하여 국소 상태 궤환 제어기를 설계하고 이를 이용하여 전체의 퍼지논리제어기를 설계한다. 기존의 사용된 병렬 분산 보상기와는 다르게 본 논문에서 새로이 개발된 확장된 병렬 분산 보상기와 최적 극점 배치 방법을 이용함으로써 안정한 국소 퍼지 제어기의 설계뿐만 아니라 추적 제어 목적도 수행할 수 있는 전체의 안정한 퍼지 제어기도 설계할 수 있다. 게다가 전체 퍼지 모델 뿐만 아니라 실제 비선형 시스템에 대해서도 안정도 분석을 행하였다 마지막으로 제안된 퍼지 모델 기반 제어기 설계 방법의 효율성과 가능성을 하나의 시뮬레이션 예를 통하여 증명하였다.

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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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Static VAR Compensator-Based Voltage Regulation for Variable-Speed Prime Mover Coupled Single- Phase Self-Excited Induction Generator

  • Ahmed, Tarek;Noro, Osamu;Sato, Shinji;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제3권3호
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    • pp.185-196
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    • 2003
  • In this paper, the single-phase static VAR compensator (SVC) is applied to regulate and stabilize the generated terminal voltage of the single-phase self-excited induction generator (single-phase SEIG) driven by a variable-speed prime mover (VSPM) under the conditions of the independent inductive load variations and the prime mover speed changes The conventional fixed gain PI controller-based feedback control scheme is employed to adjust the equivalent capacitance of the single-phase SVC composed of the fixed excitation capacitor FC in parallel with the thyristor switched capacitor TSC and the thyristor controlled reactor TCR The feedback closed-loop terminal voltage responses in the single-phase SEIG coupled by a VSPM with different inductive passive load disturbances using the single-phase SVC with the PI controller are considered and discussed herem. A VSPM coupled the single-phase SEIG prototype setup is established. Its experimental results are illustrated as compared with its simulation ones and give good agreements with the digital simulation results for the single-phase SEIG driven by a VSPM, which is based on the SVC voltage regulation feedback control scheme.

Wind vibration control of stay cables using an evolutionary algorithm

  • Chen, Tim;Huang, Yu-Ching;Xu, Zhao-Wang;Chen, J.C.Y.
    • Wind and Structures
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    • 제32권1호
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    • pp.71-80
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    • 2021
  • In steel cable bridges, the use of magnetorheological (MR) dampers between butt cables is constantly increasing to dampen vibrations caused by rain and wind. The biggest problem in the actual applications of those devices is to launch a kind of appropriate algorithm that can effectively and efficiently suppress the perturbation of the tie through basic calculations and optimal solutions. This article discusses the optimal evolutionary design based on a linear and quadratic regulator (hereafter LQR) to lessen the perturbation of the bridges with cables. The control numerical algorithms are expected to effectively and efficiently decrease the possible risks of the structural response in amplification owing to the feedback force in the direction of the MR attenuator. In addition, these numerical algorithms approximate those optimal linear quadratic regulator control forces through the corresponding damping and stiffness, which significantly lessens the work of calculating the significant and optimal control forces. Therefore, it has been shown that it plays an important and significant role in the practical application design of semiactive MR control power systems. In the present proposed novel evolutionary parallel distributed compensator scheme, the vibrational control problem with a simulated demonstration is used to evaluate the numerical algorithmic performance and effectiveness. The results show that these semiactive MR control numerical algorithms which are present proposed in the present paper has better performance than the optimal and the passive control, which is almost reaching the levels of linear quadratic regulator controls with minimal feedback requirements.

실행시간 적응에 의한 병렬처리시스템의 성능개선 (Performance Improvement of Parallel Processing System through Runtime Adaptation)

  • 박대연;한재선
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권7호
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    • pp.752-765
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    • 1999
  • 대부분 병렬처리 시스템에서 성능 파라미터는 복잡하고 프로그램의 수행 시 예견할 수 없게 변하기 때문에 컴파일러가 프로그램 수행에 대한 최적의 성능 파라미터들을 컴파일 시에 결정하기가 힘들다. 본 논문은 병렬 처리 시스템의 프로그램 수행 시, 변화하는 시스템 성능 상태에 따라 전체 성능이 최적화로 적응하는 적응 수행 방식을 제안한다. 본 논문에서는 이 적응 수행 방식 중에 적응 프로그램 수행을 위한 이론적인 방법론 및 구현 방법에 대해 제안하고 적응 제어 수행을 위해 프로그램의 데이타 공유 단위에 대한 적응방식(적응 입도 방식)을 사용한다. 적응 프로그램 수행 방식은 프로그램 수행 시 하드웨어와 컴파일러의 도움으로 프로그램 자신이 최적의 성능을 얻을 수 있도록 적응하는 방식이다. 적응 제어 수행을 위해 수행 시에 병렬 분산 공유 메모리 시스템에서 프로세서 간 공유될 수 있은 데이타의 공유 상태에 따라 공유 데이타의 크기를 변화시키는 적응 입도 방식을 적용했다. 적응 입도 방식은 기존의 공유 메모리 시스템의 공유 데이타 단위의 통신 방식에 대단위 데이타의 전송 방식을 사용자의 입장에 투명하게 통합한 방식이다. 시뮬레이션 결과에 의하면 적응 입도 방식에 의해서 하드웨어 분산 공유 메모리 시스템보다 43%까지 성능이 개선되었다. Abstract On parallel machines, in which performance parameters change dynamically in complex and unpredictable ways, it is difficult for compilers to predict the optimal values of the parameters at compile time. Furthermore, these optimal values may change as the program executes. This paper addresses this problem by proposing adaptive execution that makes the program or control execution adapt in response to changes in machine conditions. Adaptive program execution makes it possible for programs to adapt themselves through the collaboration of the hardware and the compiler. For adaptive control execution, we applied the adaptive scheme to the granularity of sharing adaptive granularity. Adaptive granularity is a communication scheme that effectively and transparently integrates bulk transfer into the shared memory paradigm, with a varying granularity depending on the sharing behavior. Simulation results show that adaptive granularity improves performance up to 43% over the hardware implementation of distributed shared memory systems.