• Title/Summary/Keyword: nonlinear time delay systems

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Identification of saturation-type nonlinear feedback control systems

  • Yeping, Sun;Kasiwagi, Hiroshi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.161-164
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    • 1996
  • The authors have recently proposed a new method for identifying Volterra kernels of nonlinear control systems by use of M-sequence and correlation technique. A specially chosen M-sequence is added to the nonlinear system to be identified, and the crosscorrelation function between the input and output is calculated. Then every crosssection of Volterra kernels up to 3rd order appears at a specified delay time point in the crosscorrelation. This method is applied to a saturation-type nonlinear feedback control system of mechanical-electrical servo system having torque saturation nonlinearity. Simulation experiments show that we can obtain Volterra kernels of saturation-type nonlinear system, and a good agreement is observed between the observed output and the calculated one from the measured Volterra kernels.

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APPROXIMATE CONTROLLABILITY AND REGULARITY FOR SEMILINEAR RETARDED CONTROL SYSTEMS

  • Jeong, Jin-Mun
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제9권1호
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    • pp.213-230
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    • 2002
  • We deal with the approximate controllability for semilinear systems with time delay in a Hilbert space. First, we show the existence and uniqueness of solutions of the given systems with the mere general Lipschitz continuity of nonlinear operator f from $R\;\times\;V$ to H. Thereafter, it is shown that the equivalence between the reachable set of the semilinear system and that of its corresponding linear system. Finally, we make a practical application of the conditions to the system with only discrete delay.

시간 지연이 있는 비선형 상호 결합 시스템의 분산 퍼지 출력 궤환 제어기 설계 (Decentralized Fuzzy Output Feedback Controller for Nonlinear Interconnected System with Time Delay)

  • 구근범;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.335-340
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    • 2008
  • 본 논문은 시간 지연을 가지는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤환 제어기를 제시한다. Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델링을 통하여 비선형 상호 결합 시스템을 퍼지 모델로 표현한다. 상호 결합 시스템의 하위 퍼지 시스템을 안정화 시킬 수 있는 분산 출력 궤한 제어기를 설계한다. 폐루프 하위 시스템들의 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내고, 부등식을 이용하여 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 시간 지연이 있는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤한 제어기의 효용성을 평가한다.

인터넷 기반 원격제어를 위한 임의의 시간지연을 갖는 지능형 제어기의 설계 (Design of Intelligent Controller with Time Delay for Internet-Based Remote Control)

  • 주영훈;김정찬;이호재;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.293-299
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    • 2003
  • 본 논문은 인터넷 상에서 임의로 변화하는 입력지연을 갖는 불확실 퍼지 시스템의 지능형 강인 퍼지 제어기 설계를 논의한다. 임의로 변화하는 입력지연은 유한개의 상태를 갖는 마코프 확률과정으로 표현된다. 디지털 안정화기를 설계하기 위하여 연속시간 Takagi-Sugeno 퍼지 시스템을 이산화하며 제어기의 입출력단에 영차의 샘플/홀드 함수를 가정한다.이산화된 시스템은 확률적 과정에 따라 변화하는 도약 시스템으로 표현된다. 확률적 강인 안정가능성 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현된다.

시간지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 지능형 제어기 설계 (Intelligent Controller for Networked Control Systems with Time-delay)

  • 배기선;주영훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.139-144
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    • 2011
  • We consider the stabilization problem for a class of networked control systems with random delays in the discrete-time domain. The controller-to-actuator and sensor-to-controller time-delays are modeled as two Markov chains, and the resulting closed-loop systems are Markovian jump nonlinear systems with two modes. The T-S (Takagi-Sugeno) fuzzy model is employed to represent a nonlinear system with Markovian jump parameters. The aim is to design a fuzzy controller such that the closed-loop Markovian jump fuzzy system is stochastically stable. The necessary and sufficient conditions on the existence of stabilizing fuzzy controllers are established in terms of LMIs (Linear Matrix Inequalities). It is shown that fuzzy controller gains are mode-dependent. Finally, a simulation example is presented to illustrate the effectiveness of the proposed design method.

뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 지능형 네트워크 제어 시스템의 퍼지 제어기 설계 (Fuzzy Controller for Intelligent Networked Control System with Neutral Type of Time-delay)

  • 주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.174-179
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    • 2009
  • 본 논문은 뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 네트워크상에서 발생하는 뉴트럴 타입 시간 지연을 모델링하며, 전체 네트워크 제어 시스템은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 비선형 시스템이 된다. 네트워크 제어 시스템을 TS(Takagi-Sugeno) 퍼지 시스템으로 모델링한다. 제안하는 퍼지 제어기를 모델링하는 네트워크 제어 시스템과 같은 멤버쉽 함수를 가지게 설계한다. 전체 폐루프 시스템의 안정도를 시간 지연 간격에 종속적이게 분석하고, 네트워크 제어 시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 제안된 필요 중분조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 해를 통하여 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.

시간 지연을 고려한 해상 크레인의 상하 동요 보상 시스템의 강인 제어 (Robust control of a heave compensation system for offshore cranes considering the time-delay)

  • 성형석;최형식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권1호
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    • pp.105-110
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    • 2017
  • 이 논문에서는 해상에서의 환경 하중과 외력을 고려한 해상 크레인의 상하 동요 보상 시스템에 대해 연구한 내용을 소개한다. 이를 위해 강체라 가정된 해상 크레인과 유압 구동식 윈치, 탄성력을 갖는 로프, 그리고 로프 끝단의 중량물로 구성된 동역학 모델을 먼저 살펴본다. 중량물의 상하 동요 움직임을 보상하기 위해, 선형화를 통한 PD 제어를 적용했다. 또한, 비선형 시스템에 맞춘 슬라이딩 모드 제어기 및 시간 지연을 고려한 비선형 일반 예측 제어 알고리즘을 사용한 제어를 적용했으며, 그 결과 진동폭이 줄어듬을 확인할 수 있다. 결과적으로, 1초의 시간 지연을 고려하여 설계한 강인 제어기를 활용하게 되면, 상하동요 보상시스템에서 오차를 가장 많이 줄여서 본 시스템에 적합한 제어 알고리즘으로써 활용할 수 있음을 볼 수 있다.

Application of Neural Network Scheme to Performance Enhancement of Rheotruder

  • Kim, Sung-Ho;Lee, Young-Sam;Diaconescu, Bogdana
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제5권2호
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    • pp.114-118
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    • 2005
  • Recently, in order to guarantee the quality of the final product from the production line, several equipments able to examine the polymer ingredients' quality are being used. Rheotruder is one of the equipments manufactured to measure the viscosity of the ingredient that is an important factor for the quality of final product. However, Rheotruder has nonlinear characteristics such as time delay which make systematic analysis difficult. In this paper, in order to enhance the performance of Rheotruder, a new scheme is introduced. It incorporates TDNN (Time Delay Neural Network) bank and Elman network to get a right decision on whether the tested ingredient is good or not. Furthermore, the proposed scheme is verified through real test execution.

A Real-Time Pattern Recognition for Multifunction Myoelectric Hand Control

  • Chu, Jun-Uk;Moon, In-Hyuk;Mun, Mu-Seong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.842-847
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    • 2005
  • This paper proposes a novel real-time EMG pattern recognition for the control of a multifunction myoelectric hand from four channel EMG signals. To cope with the nonstationary signal property of the EMG, features are extracted by wavelet packet transform. For dimensionality reduction and nonlinear mapping of the features, we also propose a linear-nonlinear feature projection composed of PCA and SOFM. The dimensionality reduction by PCA simplifies the structure of the classifier, and reduces processing time for the pattern recognition. The nonlinear mapping by SOFM transforms the PCA-reduced features to a new feature space with high class separability. Finally a multilayer neural network is employed as the pattern classifier. We implement a real-time control system for a multifunction virtual hand. From experimental results, we show that all processes, including virtual hand control, are completed within 125 msec, and the proposed method is applicable to real-time myoelectric hand control without an operation time delay.

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Time-Delay Control for the Implementation of the Optimal Walking Trajectory of Humanoid Robot

  • Ahn, Doo Sung
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제15권3호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • Humanoid robots have fascinated many researchers since they appeared decades ago. For the requirement of both accurate tracking control and the safety of physical human-robot interaction, torque control is basically desirable for humanoid robots. Humanoid robots are highly nonlinear, coupled, complex systems, accordingly the calculation of robot model is difficult and even impossible if precise model of the humanoid robots are unknown. Therefore, it is difficult to control using traditional model-based techniques. To realize model-free torque control, time-delay control (TDC) for humanoid robot was proposed with time-delay estimation technique. Using optimal walking trajectory obtained by particle swarm optimization, TDC with proposed scheme is implemented on whole body of a humanoid, not on biped legs even though it is performed by a virtual humanoid robot. The simulation results show the validity of the proposed TDC for humanoid robots.