In this paper, a fuzzy tuning method of a control gain in the discrete-time repetitive controller is proposed for precise tracking control of a system whose reference signal is repetitive. The control gain is modified by fuzzy rules which use the magnitude and the variation ofthe maximum output error in the previous repetitive period. The proposed method is applied to a direct drive 2-axis SCARA-type robot and, it is illustratedby computer simulations and real-time experimentation that better performance can be obtained that the fixed gain-based repetitive controller.
본 논문은 $t_{go}$-다항식 유도 법칙에서 가속도 제한을 고려한 유도이득(guidance gain)을 선정하는 방법을 다룬다. 다항식 유도 법칙은 유도명령의 형태를 $t_{go}$의 다항식 형태로 가정하여 유도 되며 유도이득으로 임의의 양의 실수 값 (Real value)을 선정할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 따라서 유도이득의 결정에 따라 큰 가속도 명령이 산출 될 수 있는 가능성이 있어서, 적절한 유도이득을 결정하는데 모호성이 존재하게 된다. 이러한 어려움을 해결하기 위해 본 논문에서 다항식 유도 법칙의 가속도 명령의 닫힌 해를 유도하고, 이로 부터 최대 가속도와 유도이득 간의 관계식을 구하여 가속도 제한을 넘지 않는 유도이득을 선정하는 방법을 제안한다. 최종적으로 시뮬레이션을 통해 제안한 방법을 검증한다.
This study was conducted to improve the control performance of a current variable-rate controller for granular fertilizers. Simulation model was developed. Optimized proportional, integral and derivative gains were determined by simulation model using 2nd order PID gain learning algorithm, and these control gains were evaluated through the field tests. Important results of this study are as follows; 1. Principles of pre-existing variable-rate application of granular fertilizers were investigated. 2. Simulation model of a PID controller that could simulate the control system was developed by using Matlab/Simulink program. The program was to determine PID control coefficients through the simulation model and 2nd order PID gain learning algorithm. 3. PID control coefficients obtained from the simulation were applied to the developed model. When the step input was given, Maximum overshoot were 1.96%, rise time were 0.05 sec, settling time were 0.06 sec and steady state error were 0.21 % respectively. 4. The simulation model was verified through field tests. The errors of maximum overshoot were 10%, rise time were 0.11 sec, settling time were 0.40 sec and steady state error were 8% because of loads and noises. Rise time was decreased to one third of that of the pre-existing system. 5. If the speed of a fertilizing machine is $0.3{\sim}0.6\;m/s$ and the maximum rotation speed of a discharging roller is 64 rpm, rise time would be 0.26 sec and fertilizing machine would cover the distance of $0.07{\sim}0.15\;m$ with settling time of 0.4 sec, fertilizing machine would cover the distance of $0.12{\sim}0.24\;m$.
본 논문에서는 쿼드콥터형 드론 시스템을 구현하고, PID 제어기에서 안정화 시간을 최소화할 수 있는 이득 계수를 구하기 위한 경험적 방법을 제안하였다. 드론 자세 안정화 제어 시스템은 가속도 센서와 자이로 센서의 자세 정보를 마호니 필터를 통해 보정한 후 PID 제어기를 통해 4개의 모터를 구동한다. 제안된 방법은 기존의 지글러-니콜스 방법을 통해 1차적으로 이득 계수를 구한 후에 각각의 이득 계수를 경험적 방법으로 다시 최적화하는 단계를 거쳐서 결정한다. 최종적으로 구해진 이득 계수를 구현된 시스템에 적용하여 롤 방향으로 20도 회전하는 실험을 수행한 결과 기존의 지글러-니콜스 방법에 비해 최대 오버슈트는 44.3도에서 29.8도로 감소하면서도 안정화시간이 2.6초에서 1.7초로 개선됨을 확인할 수 있었다. 따라서 제안된 방식은 최적의 이득 계수를 구하기 위한 시행착오를 줄이면서도 드론과 같이 모터 잡음이 심한 환경에서도 잘 동작함을 실험을 통해 증명하였다.
산업공정제어에 지속적으로 널리 사용되는 PID제어기의 최적이득 자동 동조에 관한 새로운 방법을 제안한다. 이 방법은 먼저 제어대상의 계단응답으로부터 모델링된 1차 지연계를 Fade 근사화하고, Ziegler-Nichols의 방법으로 초기값을 정한 후, 최대 오버슈트, 감쇠비, 상승시간, 정정시간을 포함하는 퍼지추론함수를 최대로 하는 PID계수를 구함으로써 제어대상의 특성이나 부동작시간의 변화에도 적응성이 좋다는 장점이 있다
In this paper, the stability of second order uncertain systems with regulation of PID type controllers is analyzed by using Lyapunov second method for the first time in the time domain. The property of the stability of PID regulation servo systems is revealed in sense of Lyapunov, i.e., bounded stability due to the disturbances and uncertainties. By means of the results of this stability analysis, the maximum norm bound of the error from the output without variation of the uncertainties and disturbances is determined as a function of the gains of the PID control, which make it enable to analyze the effect resulted from the variations of the disturbances and uncertainties using this norm bound for given PID gains. Using the relationship of the error from the output without variation of the uncertainties and disturbances and the PID gain with maximum bounds of the disturbances and uncertainties, the robust gain design rule is suggested so that the error from the output without the variation of the disturbances and uncertainties can be guaranteed by the prescribed specifications as the advantages of this study. The usefulness of the proposed algorithm is verified through an illustrative example.
We have simulated and proposed novel optical cavity, which has two elliptical mirrors, for NDIR gas sensor module and have tested it from 0 ppm to 2,000 ppm $CO_2$ concentration. The proposed sensor module shows the maximum peak voltage at 500 ms pulse modulation time, however, it shows a maximum voltage changes at 200 ms pulse duration with 18,000 times amplification gain. From 0 ppm to 2,000 ppm, the voltage difference of sensor module $({\Delta}V)$ shows 360 mV at 200 ms pulse duration and 3 sec turn-off time. The response time of designed sensor module is about 30 seconds.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제25권5호
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pp.1086-1090
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2001
In this paper, a method deciding the permissible gains of the P and PT controllers for a retarded process under stable condition is proposed. For analysis, the controlled process is assumed to be first-order system with time delay. At first, the adjustable parameter sets causing stability limit are obtained based on the frequency domain condition which makes the roots of the characteristic equation locate on the imaginary axis. And the cut-in frequency ${\omega}_p$ to bring the parameter set to P control from PI control is derived is derived in terms of L and $T_m$ then ${\omega}_p$ is used to compute the maximum gain with stable condition. The results indicate that the permissible controller gains can be described by a unique if parameters L and $T_m$ are know.
The Auto Tuning Controller is designed using Fuzzy set theory. And to verify its validity it is Applied to the Auto Tuner of hydraulic Control System. Fuzzy Tuning Procedures are written by linguistic model and translated into C language formation by preprocessor. Then it is executed with state feedback controller in real time, Fuzzy Logic Controller adjusts state feedback gain by proper tuning logic in each step to satisfy the desired maximum overshoot and settling time.
본 논문에서는 실내 근거리 무선 통신에 적합하고 대역폭 효율을 향상시키는 공간 변조(spatial modulation) 다중 안테나 시스템을 제안한다. 기존의 공간 변조 다중 안테나 시스템은 다중 송신 안테나 중 하나의 안테나를 사용하여 채널 간에 간섭을 피할 수 있어서 다중 경로가 많은 실내 환경에서 적합하다. 그러나 심벌 전송 구간마다 한 개의 안테나만을 선택하여 전송하므로 다중 안테나의 최대 부호 이득을 얻을 수 없다. 이를 극복하기 위하여 시공간블록부호화 방식을 적용한 공간 변조 다중 안테나 시스템은 두 개의 안테나를 사용하여 수신 성능을 향상시키지만 대역폭 효율이 향상되지 않는 단점이 있다. 본 논문에서는 골든 부호(Golden code)를 적용한 공간 변조를 제안하여 공간 변조 다중 안테나 시스템의 수신 성능과 대역폭 효율을 개선한다. 그리고 컴퓨터 모의실험을 통하여 기존 시스템과 제안하는 시스템의 성능을 비교 평가한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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