In this research, an active vibration suppression of a smart beam having piezoelectric sensor and actuators is investigated by designing separate controllers comprising a linear quadratic regulator and a neural network. Firstly, design of a smart beam which consists of a cantilever aluminum beam with surface bonded piezoelectric patches and a designed mechanism having a micro servomotor with a mass attached arm for obtaining variations in the frequency response function are presented. Secondly, the frequency response functions of the smart beam are investigated experimentally by using different piezoelectric patch combinations and the analytical models of the smart beam around its first resonance frequency region for various servomotor arm angle configurations are obtained. Then, a linear quadratic regulator controller is designed and used to simulate the suppression of free and forced vibrations which are performed both in time and frequency domain. In parallel to simulations, experiments are conducted to observe the closed loop behavior of the smart beam and the results are compared as well. Finally, active vibration suppression of the smart beam is investigated by using a linear controller with a neural network based adaptive element which is designed for the purpose of overcoming the undesired consequences due to variations in the real system.
This paper is concerned with the real-time automatic tuning of the multi-input multi-output positive position feedback controllers for smart structures by the genetic algorithms. The genetic algorithms have proven its effectiveness in searching optimal design parameters without falling into local minimums thus rendering globally optimal solutions. The previous real-time algorithm that tunes a single control parameter is extended to tune more parameters of the MIMO PPF controller. We employ the MIMO PPF controller since it can enhance the damping value of a target mode without affecting other modes if tuned properly. Hence, the traditional positive position feedback controller can be used in adaptive fashion in real time. The final form of the MIMO PPF controller results in the centralized control, thus it involves many parameters. The bounds of the control Parameters are estimated from the theoretical model to guarantee the stability. As in the previous research, the digital MIMO PPF control law is downloaded to the DSP chip and a main program, which runs genetic algorithms in real time, updates the parameters of the controller in real time. The experimental frequency response results show that the MIMO PPF controller tuned by GA gives better performance than the theoretically designed PPF. The time response also shows that the GA tuned MIMO PPF controller can suppress vibrations very well.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.12
no.1
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pp.70-76
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2013
Recently, the performance and function of electrical and electronic system in automotive vehicles is developing at a rapid rate with the advancement of IT technologies. Combined together with micro-controller and sensor technologies, the Vehicle Smart System (VSS) being developed to improve driver's convenience and comfort has been employed to a variety of applications. In addition to the convenience system, the Auto-parking Assistance System (AAS) that is now attracting a new attention has been already applied to some vehicles, but it is currently limited to luxury car models only. In this paper, we present a fuzzy controller that enables autonomous parking assistance without the AAS. The controller can perform the assistance with information provided from moving status, current position and steering angle as one is able to park a car based on his/her experience and knowledge for driving and parking. We have evaluated its performance of the proposed controller by simulation and tested the excellence of the controller by building a model vehicle embedded with the micro-controllers.
International journal of advanced smart convergence
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v.12
no.1
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pp.31-40
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2023
This asymed drone controller is indispensable for two components: Guidance and Controller. In which the Ministry of Guidance will receive waypoints from which to form an orbit then combine the data with the current location of the vessel, thereby calculating and also supplying the controller to drive the vehicle to follow the outlined trajectory. This article will use the Line Of Sight (LOS) algorithm to design the Guidance and Controller sets. The result as well as the effectiveness of the controller will be shown through matlab/SIMULINK simulation.
This study focused on developing MP3 smart clothing products and usability evaluation. MP3 smart clothing which was developed in this study contains e-textile keypad and a kit. The kit consists of MP3 Player, remote controller module and ear phone, and are easy to assemble and dismantle. And usability evaluation about MP3 smart Clothing which was developed in this study contains e-textile keypad and a kit. For making the MP3 Smart clothing, e-textile signal line and keypad was developed and a metal connection ring also was manufactured to adhere closely e-textile signal line to keypad. The last products are two kinds of MP3 smart clothing, jacket style of MP3-YSJ(Yonsei Smart Jacket) and safari style of MP3-YSS(Yonsei Smart Safari). Then usability evaluation conducted two times about MP3 smart clothing developed. Usability evaluation is classified by a module evaluation and an item evaluation. The module evaluation measured external appearance, material, a music controller, an ear phone(or a mini speaker) and connector. The item evaluation measured social acceptance, feeling of wearing, utility, easiness of maintenance and safety. The module evaluation described totally positive results in the first usability evaluation about MP3-YSJ 1.0 and MP3-YSS 1.0. The item evaluation shows a lower score in the social acceptance, especially the easiness of connector maintenance and the social acceptance of music-controller in MP3-YSJ 1.0 and MP3-YSS 1.0. The second usability evaluation conducted with improved products by the first usability test results. Results from second item evaluation indicated needs to improve the easiness of connector & music-controller maintenance and the social acceptance of music-controller in MP3-YSJ 2.0. In MP3-YSS 2.0, the easiness of material management and the social acceptance of music controller & connector needed to improvement. In particular, users felt inconvenience in the social acceptance because of e-textile keypad arrangement. To outweigh this disadvantage, further study is needed about keypad interface of the music controller.
International Journal of Computer Science & Network Security
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v.22
no.4
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pp.1-12
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2022
In order to overcome the power fluctuation issues in photovoltaic (PV) smart grid-connected systems and the inverter nonlinearity model problem, an adaptive backstepping command-filter and a double second order generalized Integrators (DSOGI) controller are designed in order to tune the AC current and the DC-link voltage from the DC side. Firstly, we propose to present the filter mathematical model throughout the PV system, at that juncture the backstepping control law is applied in order to control it, Moreover the command filter is bounded to the controller aiming to exclude the backstepping controller differential increase. Additionally, The adaptive law uses Lyapunov stability criterion. Its task is to estimate the uncertain parameters in the smart grid-connected inverter. A DSOGI is added to stabilize the grid currents and eliminate undesirable harmonics meanwhile feeding maximum power generated from PV to the point of common coupling (PCC). Then, guaranteeing a dynamic effective response even under very unbalanced loads and/or intermittent climate changes. Finally, the simulation results will be established using MATLAB/SIMULINK proving that the presented approach can control surely the smart grid-connected system.
Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.24
no.9
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pp.56-61
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2010
Scanning head has used to detect the error signal in register controller. However the resolution of the system is not enough for E-printing(Electronic-paper printing). In this paper, the register mark shapes and process techniques are studied using a smart camera which can detect the register mark and calculate the printing error. With these, a register controller within 10[um] of error range is developed for e-printing system and confirmed with experiments.
The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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v.24
no.4
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pp.229-236
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2019
This study proposes a DC-DC converter topology of solid-state transformer for low-voltage DC distribution. The proposed topology consists of a voltage balancer and bipolar DC-DC converter. The voltage and current equations are obtained on the basis of switching states to design the controller. The open-loop gain of the controller is achieved using the derived voltage and current equations. The controller gain is selected through the frequency analysis of the loop gain. The inductance and capacitance are calculated considering the voltage and current ripples. The prototype is fabricated in accordance with the designed system parameters. The proposed topology and designed controller are verified through simulation and experiment.
This paper presents a new smart power module for 100[kVA] inverter. In the inverter, the three smart modules are used and those are installed at the each pole of the inverter. Each module receives the switching functions from the inverter main controller, and generates duty ratio for IGBTs' switching of the pole. For the reliable operation of the inverter, CAN communication is used for transferring the switching functions form the main controller to the modules. Experiments verify the performance of the smart power module installed in 100[KVA] inverter.
This paper features about the modeling and design of a fast output sampling feedback controller for a smart Timoshenko beam system for a SISO case by considering the first 3 vibratory modes. The beam structure is modeled in state space form using FEM technique and the Timoshenko beam theory by dividing the beam into 4 finite elements and placing the piezoelectric sensor/actuator at one location as a collocated pair, i.e., as surface mounted sensor/actuator, say, at FE position 2. State space models are developed for various aspect ratios by considering the shear effects and the axial displacements. The effects of changing the aspect ratio on the master structure is observed and the performance of the designed FOS controller on the beam system is evaluated for vibration control.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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