• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.253-258
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• 2001

This paper introduces a simple nonlinear adaptive control method for pipeline inspection gauge (PIG) flow in natural gas pipeline. The dynamic behavior of the PIG depends on the different pressure across its body and the bypass flow through it. The system dynamics includes: dynamics of driving gas flow behind the PIG, dynamics of expelled gas in front of the PIG, and dynamics of the PIG. The method of characteristics (MOC) and Runger-Kuta method are used to solve the dynamics of flow. The PIG velocity is controlled through the amount of bypass flow across its body. A simple nonlinear adaptive controller based on the backstepping method is introduced. To derive the controller, three system parameters should be measured: the PIG position, its velocity and the velocity of bypass flow across the PIG body. The simulation has been done with a pipeline segment in the KOGAS low pressure system, Ueijungboo-Sangye line to verify the effectiveness of the proposed controller. Three cases of interest are considered: the PIG starts to move at its launcher, the PIG arrives at its receiver and the PIG restarts after stopping in the pipeline by obstruction. The simulation results show that the proposed nonlinear adaptive controller attained good performance and can be used for controlling the PIG velocity.

• 대한전기학회논문지
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• 제45권4호
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• pp.582-589
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• 1996

In this paper, an adaptive control problem of a hydraulic actuator for vehicle active suspension controller is divided into two parts: the inner loop controller and the outer loop controller. Inner loop controller, which is a nonlinear adaptive controller, is designed to control the force generated by the nonlinear hydraulic actuator acting under the effects of Coulomb friction. For simplicity of designing a nonlinear controller, the spool valve dynamics of a hydraulic actuator is reduced using a singular perturbation technique. The estimation error signal used to an indirect parameter adaptation is calculated without a regressor filtering. The absolute velocity of a sprung mass will be damped down by its negatively proportional term(sky-hook damper) adopted as an outer loop controller. Simulation results are presented to show the importance of controlling the actuator force and the validity of the proposed adaptive controller. (author). refs., figs. tab.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권3호
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• pp.361-368
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• 2012

This paper presents an approach on the design of a nonlinear controller to track a reference velocity for an air-breathing supersonic vehicle. The nonlinear control scheme involves an adaptation of propulsive and aerodynamic characteristics in the equations of motion. In this paper, the coefficients of given thrust and drag functions are estimated and they are used to approximate the equations of motion under varying flight conditions. The form of the function of propulsive thrust is extracted from a thrust database which is given by preliminary engine input/output performance analysis. The aerodynamic drag is approximated as a function of angle of attack and fin deflection. The nonlinear controller, designed by using the approximated nonlinear control model equations, provides engine fuel supply command to follow the desired velocity varying with time. On the other hand, the stabilization of altitude, separated from the velocity control scheme, is done by a classical altitude hold autopilot design. Finally, several simulations are performed in order to demonstrate the relevance of the controller design regarding the vehicle.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.113-117
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• 2002

PID controllers, which have been widely used in industry, have a simple structure and robustness to modeling error. But it is difficult to have uniformly good control performance in system parameters variation or different velocity command. In this paper, we propose a nonlinear adaptive PR controller based on an Immune feedback mechanism and a gradient descent teaming. This algorithm has a simple structure and robustness to system parameters variation. To verify performances of the proposed nonlinear adaptive PID controller, the speed control of nonlinear DC motor Is peformed. The simulation results show that the proposed control systems are effective in tracking a command velocity under system parameters variation

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.88-95
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• 2006

PID 제어기는 구조가 간단하고 적용이 용이하다는 장점으로 인하여 널리 사용되고 있는 제어방식이다. 이러한 선형 PID 제어기는 시스템의 파라메터가 변화가 있거나 부하 특성이 비 선형적으로 변화할 때에 적절한 이득과 성능을 얻기 어려워 고성능 제어 특성을 기대하기 어렵다. 본 연구에서는 세포성 면역 반응과 경사감소학습에 기초하여 비선형 PID 제어기를 설계하고, 설계된 제어기의이득과 비선형 함수의 파라메터들을 실시간 적응적으로 학습할 수 있는 학습 알고리즘을 개발하고, 이를 제어시스템에 적용하였다. 제안된 비선형 PID 제어기는 비선형 직류 모터 시스템의 파라메터들이 변화하거나 주파수가 다른 추종 명령에 대하여, 적응적으로 이득을 변화 시키며 추종함을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.276-282
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• 2006

본 연구에서는 구조가 단순한 PID 제어기의 장점을 살리고, 시스템 파라메터의 변동에 대하여 강인성 성능을 내는 온라인 적응 PID 제어 시스템을 개발하고자 한다. 또한, 제안된 적응 제어 시스템의 초기 제어 구간에서 안정한 스타트-엎(start-up)을 보장하기 위하여 초기 제어기의 이득을 적절한 이득으로 설정하고, 그 이득의 변화량을 경사 감소법에 의하여 학습하는 방법으로 수정 제안하고자 한다. 제안된 적응 PID제어기의 성능 평가를 위하여 비선형 DC 모터의 가변 속도제어에 적용하고, 결과를 모의실험을 통하여 보이고자한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.701-704
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• 2005

PID 제어기는 구조가 간단하고 적용이 용이하다는 장점으로 인하여 널리 사용되고 있는 제어방식이다. 이러한 선형 PID 제어기는 시스템의 파라메터가 변화가 있거나 부하 특성이 비선형적으로 변화할 때에 적절한 이득과 성능을 얻기 어려워 고성능 제어 특성을 기대하기 어렵다. 본 연구에서는 세포성 면역 반응과 경사감소학습에 기초하여 비선형 PID 제어기를 설계하고, 설계된 제어기의 이득과 비선형 함수의 파라메터들을 실시간 적응적으로 학습할 수 있는 학습 알고리즘을 개발하고, 이를 제어시스템에 적용하였다. 제안된 비선형 PID 제어기는 비선형 직류 모터 시스템의 파라메터들이 변화하거나 주파수가 다른 추종 명령에 대하여, 적응적으로 이득을 변화 시키며 추종함을 보였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.85-86
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• 2006

In this paper, a nonlinear controller based on adaptive sliding-mode method which has a sliding surface vector including new boundary function is proposed and applied to a two-wheeled voiding mobile robot (WMR). This controller makes the welding point of WMR achieve tracking a reference point which is moving on a smooth curved welding path with a desired constant velocity. The mobile robot is considered in view of a kinematic model and a dynamic model in Cartesian coordinates. The proposed controller can overcome uncertainties and external disturbances by adaptive sliding-mode technique. To design the controller, the tracking error vector is defined, and then the new sliding is proposed to guarantee that the error vector converges to zero asymptotically. The stability of the dynamic system will be shown through the Lyapunov method. The simulations is shown to prove the effectiveness of the proposed controller.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제17권1호
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• pp.13-20
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• 2020

Adaptive neural networks based lateral controller is presented to guarantee path following performance for vehicle lane keeping in the presence of parameter time-varying characteristics of the vehicle lateral dynamics due to the road surface condition, load distribution, tire pressure and so on. The proposed adaptive controller could compensate vehicle lateral dynamics deviated from nominal dynamics resulting from parameter variations by incorporating it with neural networks that have the ability to approximate any given nonlinear function by adjusting weighting matrices. The controller is derived by using Lyapunov-based approach, which provides adaptive update rules for weighting matrices of neural networks. To show the superiority of the presented adaptive neural networks controller, the simulation results are given while comparing with backstepping controller chosen as the baseline controller. According to the simulation results, it is shown that the proposed controller can effectively keep the vehicle tracking the pre-given trajectory in high velocity and curvature with much accuracy under parameter variations.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1413-1422
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• 2012

비선형 적응백스텝핑 제어기법은 외부 환경에 의한 여러가지 파라미터의 변동에도 불구하고 강인한 특성을 가진다. 이를 사용하여 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)의 정밀한 속도제어기를 설계하기 위해서는 빠른 제어 주기를 가져야만 한다. 하지만 속도 측정을 위한 엔코더의 분해능의 제약으로 연산주기를 빠르게 가져가지 못하고, 결국 제어기의 성능을 높이지 못하게 된다. 본 논문은 빠르고 정밀한 속도 제어기를 설계하기 위하여 비선형 적응백스텝핑 제어기법을 적용한 센서리스 속도 제어기 설계 방법을 제안한다. 제어기는 EKF(Extended Kalman Filter)를 이용하여 추정된 속도정보를 이용하여 비선형 적응백스텝핑 제어기법을 사용하는 방식으로 IPMSM의 속도 제어를 수행한다. 제안된 제어기의 성능은 PSIM을 이용한 모의 실험을 통하여 검증하였다.