The engineering equations, which have been used in many engineering companies, were employed for the dynamic modelling part in order to develop the naturally circulated boiler simulator. The fuzzy algorithm, which is similar to the algorithm of making decision by the human being, was developed for the boiler simulator controller and its simulated variables were compared with those of classical PID simulations to verify the stability and the effectiveness of fuzzy controller. The simulator is for the naturally circulated boiler and the main components are the furnace, the drum, the super heater, and the economizer. The combustion and thermal radiation dominant equations were used within the furnace and the mass conservation and the energy rate balance equations were employed for the drum part. The heat transfer rates were calculated using the logarithmic mean temperature differences both for the super heater and for the economizer. The simulations are very useful to understand the boiler operations and the engineering design of the main components. The main program was developed under the PC window condition by linking the fuzzy controller to the main boiler program using the Visual C++ language. The various operational conditions such as the abrupt changes of load, the changes of water supply pipes and the diameter of drum were simulated.
비선형 공정을 퍼지 모델링 하는 것은 전체 입력의 공간 분할 및 퍼지 추론 방법에 따른 퍼지 추론 시스템의 입출력 특성을 분석하는 것이 필요하다. 이를 위해, 퍼지 모델은 입력 변수와 퍼지 입력 공간 분할 및 후반부 다항식 함수에 의한 구조 및 파라미터를 동정함으로서 표현된다. 퍼지 규칙의 전반부에서 입력 데이터의 최소 값과 최대 값을 이용하는 최소-최대 방법 및 입력 데이터를 군집으로 형성하는 C-Means 클러스터링 알고리즘이 퍼지 모델의 동정을 위해 사용되고, 소속 함수는 삼각형, 범종형, 사다리꼴형 소속함수를 사용한다. 퍼지 규칙의 후반부 동정에서 퍼지 추론은 간략 및 선형 추론과 같은 두 가지 형태를 수행한다. 각 규칙의 후반부 파라미터들, 즉 다항식의 계수들의 동정은 표준 최소자승법에 의해 수행된다. 마지막으로, 비선형 공정으로는 널리 이용되는 가스로 데이터를 이용하여 시스템 특성 및 성능을 평가한다.
본 연구에서는 하이브리드 면진장치가 설치된 단자유도 구조물의 동적거동을 예측할 수 있는 수치해석모델을 제안한다. 하이브리드 면진장치는 MR 감쇠기와 마찰진자시스템(FPS)으로 구성된다. MR감쇠기의 동적거동을 모형화하기 위하여 뉴로-퍼지 모델을 사용한다. 다양한 변위, 속도, 전압의 조합을 사용하여 MR 감쇠기의 성능실험을 수행한 후 얻어진 데이터를 이용하여 MR 감쇠기 뉴로-퍼지 모델을 ANFIS로 학습시킨다. FPS의 모형화는 본 연구에서 유도한 비선형 모델식에 근거하여 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용하여 이루어진다. 본 연구에서는 MR 감쇠기로 전달되는 제어전압을 조절하기 위하여 퍼지논리제어기를 사용한다. 다양한 지진하중을 사용한 진동대 실험을 통하여 얻은 실험체의 동적응답과와 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용한 수치해석의 결과를 비교한다. 뉴로-퍼지 모델을 사용하여 MR 감쇠기와 FPS를 모형화해서 수치해석을 수행한 결과 하이브리드 면진장치의 동적거동을 매우 정확하게 예측할 수 있었다.
A fuzzy PID controller is proposed for the posture control of a two DOF robot vehicle inspecting the defects of the inner wall of sewage pipes. The main difficulty in controlling these kinds of vehicles lies in that the center of two mobile shafts does not coincide with the weight center of the vehicle due to its long and wide shape. In this case the previous controller, based on the assumption that the gap between these centers are small, can not guarantee satisfactory transient response characteristics. In this paper, this gap is included in the mathematical modelling of the robot kinematics, and in order to compensate the unsatisfactory transient response characteristics, the fuzzy PID controller is proposed. This controller tunes the PID control gains with respect to the current state of the errors between the reference and the current postures. A series of simulations has been performed to investigate the tracking performance of the proposed controller for the lane changing path and the robustness to the external disturbance. The simulation results show that the proposed controller has a satisfactory tracking performance in the transient state as compared with that of the backstepping control given in reference.
This paper considers the advantage of Machine Learning (ML) implemented to freshwater ecosystem research. Currently, many studies have been carried out to find the patterns of environmental impact on dynamics of communities in aquatic ecosystems. Ecological models popularly adapted by many researchers have been a means of information processing in dealing with dynamics in various ecosystems. The up-to-date trend in ecological modelling partially turns to the application of ML to explain specific ecological events in complex ecosystems and to overcome the necessity of complicated data manipulation. This paper briefly introduces ML techniques applied to freshwater ecosystems in Korea. The manuscript provides promising information for the ecologists who utilize ML for elucidating complex ecological patterns and undertaking modelling of spatial and temporal dynamics of communities.
The computed-torque method (CTM) shows good trajectory tracking performance in controlling robot manipulator if there is no disturbance or modelling errors. But with the increase of a payload or the disturbance of a manipulator, the tracking errors become large. So there have been many researchs to reduce the tracking error. In this paper, we propose a new control algorithm based on the CTM that decreases a tracking error by generating new reference trajectory to the controller. In this algorithm we used a fuzzy system based on the rule bases. For the numerical simulation, we used a 2-link robot manipulator. To simulate the disturbance due to a modelling uncertainty, we added errors to each elements of the inertia matrix and the nonlinear terms and assumed a payload to the end-effector. In the simulations of several cases, our method showed better trajectory tracking performance compared with the CTM.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권1호
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pp.102-108
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2010
본 연구에서는 설계사양과 경제성을 고려한 퍼지형 자동조타기를 설계하기 위한 이전 단계로 Bech와 Wagner Smith의 Nomoto 2차 비선형 확장모델을 퍼지모델로 구현하는 것을 다룬다. 우선 퍼지형 자동조타기를 얻기 위해 선박의 동적 특성을 효과적으로 표현 가능한 T-S 퍼지모델을 얻는다. T-S 퍼지모델은 선박의 회두각속도를 설계변수로 간주하고 이것의 변화에 따라 다수개의 지역 선형모델(서브시스템)을 구한 후, "IF-THEN" 퍼지규칙으로 결합한 것이다. 이때 선형모델의 파라미터와 퍼지모델의 소속함수는 선박의 동적인 특성과 일치하도록 입 출력 데이터와 실수코딩 유전알고리즘이 결합된 모델 조정기법을 이용하여 최적으로 추정한다.
항공기의 제어 시스템 설계에 있어 두 가지 어려움이 있다. 즉 항공기의 동적 특성이 비선형 특성을 갖고 있고 그 파라미터 값들이 시간 혹은 비행 조건에 따라 변화하는 시변 특성을 갖고 있다는 점이다. 그럼에도 불구하고 고전적인 제어 이론을 활용한 신뢰성 높고 효율적인 제어 기법들이 계속 개발되어 왔으나 정확한 이론적 분석이 수반되지 않으면 항공기의 성능, 강건성, 그리고 안전성조차도 확보하기 어려운 문제점을 갖는다. 이에 최근에는 퍼지 논리, 신경망, 유전자 알고리즘으로 대표되는 지능 제어 기법을 활용한 항공기 제어 시스템 개발이 시도 되고 있다. 본 논문에서는 기존의 퍼지 논리가 갖고 있는 불확실성에 대한 취약점들을 크게 감소시킬 수 있는 Interval Type-2 퍼지 논리 이론을 기반으로 고속 항공기의 지능형 비행 횡 제어 시스템을 개발하고 컴퓨터 모의실험에 의해 그 효용성을 입증한다.
This paper presents a fuzzy data fusion scheme which can analyze the sensor condition, the strength and location of a force applied to a test material. These can be realized by the modelling and fusioning of sensor signals and sensor properties. The technique uses, as the inference variables, relative magnitude of data (RMD), absolute magnitude of data (AMD) initial state (IS), synchronized relational function (SRF) and asynchronized relational function (ARF). To show the usefulness of this scheme, an experiment on the cantilever bar and six strain gages is carried out. The location of the force is inferred from SRF and ARF and the strength from RMD and AMD. In particular, the strength is compared with the measurement data of the force sensor.
In this paper, we propose a new control algorithm based on the neural network(NN) feedback compensation with a desired trajectory modification. The proposed algorithm decreases trajectory errors by a feed-forward desired torque combined with a neural network feedback torque component. And, to robustly control the tracking error, we modified the desired trajectory by variable structure concept smoothed by a fuzzy logic. For the numerical simulation, a 2-link robot manipulator model was assumed. To simulate the disturbance due to the modelling uncertainty. As a result of this simulation, the proposed method shows better trajectory tracking performance compared with the CTM and decreases the chattering in control inputs.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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