Guyed masts subjected to turbulent winds exhibit complex vibrations featuring many vibration modes, each of which contributes to various structural responses in differing degrees. This dynamic behaviour is further complicated by nonlinear guy cable properties. While previous studies have indicated that conventional frequency domain methods can reliably reproduce load effects within the mast, the system linearization required to perform such an analysis makes it difficult to relate these results directly to corresponding guy forces. As a result, the estimation of peak load effects arising jointly from the structural action of the mast and guys, such as leg loads produced as a result of guy reactions and mast bending moments, is uncertain. A numerical study was therefore undertaken to study peak load effects in a 295 m tall guyed mast acted on by simulated turbulent wind. Responses calculated explicitly from nonlinear time domain finite element analyses were compared with approximate methods in the frequency domain for estimating peak values of selected responses, including guy tension, mast axial loads and mast leg loads. It was found that these peak dynamic load effects could be accurately estimated from frequency domain analysis results by employing simple, slightly conservative assumptions regarding the correlation of related effects.
Kim, You-Keun;Kim, Jae-Hun;Hyun, Chang-Ho;Kim, Eun-Tai;Park, Mi-Gnon
한국지능시스템학회:학술대회논문집
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한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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pp.211-216
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2004
In this thesis, we present the Takagi-Sugeno-Kang (TSK) fuzzy model based adaptive controller and adaptive identification for a general class of uncertain nonlinear dynamic systems. We use an estimated model for the unknown plant model and use this model for designing the controller. The hybrid adaptive control combined direct and indirect adaptive control based on TSK fuzzy model is constructed. The direct adaptive law can be showed by ignoring the identification errors and fails to achieve parameter convergence. Thus, we propose an TSK fuzzy model based hybrid adaptive (HA) law combined of the tracking error and the model ins error to adjust the parameters. Using a Lyapunov synthesis approach, the proposed hybrid adaptive control is proved. The hybrid adaptive law (HA) is better than the direct adaptive (DA) method without identifying the model ins error in terms of faster and improved tracking and parameter convergence. In order to show the applicability of the proposed method, it is applied to the inverted pendulum system and the performance is verified by some simulation results.
본 논문은 조속기의 밸브 위치의 제한을 고려한 불확실 비선형 전력 시스템의 부파수 제어를 위한 강인 디지털 퍼지 제어기의 설계기법을 제시한다. TSK 퍼지 모델을 이용하여 비선형 전력 시스템을 모델링한다. 리아푸노프 안정도 해석 이론에 기반하여 파라미터 불확실성을 포함한 비선형 전력 시스템의 TSK 퍼지 모델을 위한 강인 안정 조겅을 유도한다. 유도된 강인 안정 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 나타난다. 또한 지는형 디지털 재설계 기법을 이용하여 연속 시간상에서 운용되는 전력 시스템을 위한 디지털 제어기를 설계한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안된 부하 주파수 제어기 설계 기법의 효용성을 보인다.
본 논문에서는 기설계된 풍력발전제어시스템의 최적화에 관한 연구로서, 특히 블레이드 피치제어기 및 발전기 토크 제어기의 제어 변수 튜닝 (Tuning) 기법을 제안하고자 한다. 일반적으로 제어기 설계는 간략화된 수학적 모델을 기반으로 이루어지고 실제 적용시 설계단계에서 고려하지 않았거나 수학적 표현이 불가능한 불확실성을 제어 시스템에 반영하기 위하여 반복적인 시험 단계가 필요하다. 본 논문에서는 풍력발전시스템 비선형 시뮬레이션 소프트웨어와 최적화 기법을 이용하여, 풍력발전기의 로터 회전 속도 변화, 발전기 출력 변동, 동력 전달축 비틀림 진동을 최소화하기 위한 제어기 튜닝 절차 및 결과를 제시하고자 한다. 제어기 기본 설계안과 최적화된 최종 설계안의 비교를 통하여 방법의 타당성을 예시하였다.
This study proposes a new approach to control the nozzle pressure of homogenizer in refrigerator foam system in the 900L class. Generally, dynamic characteristics of the hydraulic nozzle system is highly nonlinear due to uncertain parameters, and it is very difficult to control of hydraulic dynamics. Firstly, it has been performed to derive a real-time control algorithm based on the mathematical model of hydraulic cylinder, and to estimate the values of the unknown parameter in the hydraulic system. Secondly, the feedback controller was designed to implement the optimal pressure control of the hydraulic nozzle system. Finally the control performance was illustrated by simulation.
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.
This paper presents the development of digital robust fuzzy controller for uncertain nonlinear systems. The proposed approach is based on the intelligent digital redesign(IDR) method with considering the relaxed stability condition of fuzzy control system. The term IDR in the concerned system is to convert an existing analog robust control into an equivalent digital counterpart in the sense of the state-matching. We shows that the IDR problem can be reduced to find the digital fuzzy gains minimizing the norm distance between the closed-loop states of the analog and digital robust control systems. Its constructive conditions are expressed as the linear matrix inequalities(LMIs) and thereby easily tractable by the convex optimization techniques. Based on the nonquadratic Lyapunov function, the robust stabilization conditions are given for the sampled-data fuzzy system, and hence less conservative. A numerical example, chaotic Lorentz system, is demonstrated to visualize the feasibility of the proposed methodology.
본 논문은 수학적으로 모델링하기 어려운 비선형 시스템을 위한 새로운 계층적 규칙 기반 퍼지 시스템 모델링 기법을 제안한다. 제안된 기법은 퍼지 규칙 기반 구조를 상위 규칙 기반과 하위 규칙 기반으로 나누어 계층화시키는 새로운 모델링 방법이다. 본 논문에서 제안한 계층적 퍼지 규칙을 적용함으로써 퍼지 규칙을 효율적이고 논리적으로 이용할 수 있음은 물론, 퍼지 규칙의 효율적, 논리적 사용은 퍼지 시스템의 정확성을 높일 수 있고 구조를 명료화시킬 수 있음을 보인다. 유전알고리즘은 제안된 퍼지 규칙의 파라미터 최적화 과정에 이용된다. 마지막으로, 복잡한 비선형 시스템에 대한 퍼지 모델링 결과를 통해서 제안된 기법의 타당성 및 효용성을 검증하고 타 기법의 결과와 비교한다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제3권2호
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pp.143-151
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2005
This paper considers a robust decentralized $H_\infty$ control problem for uncertain large-scale interconnected systems. The uncertainties are assumed to be time-invariant, norm-bounded, and exist in subsystems. A design method based on the bounded real lemma is developed for a dynamic output feedback controller, which is reduced to a feasibility problem for a nonlinear matrix inequality (NMI). It is proposed to solve the NMI iteratively by the idea of homotopy, where some of the variables are fixed alternately on each iteration to reduce the NMI to a linear matrix inequality (LMI). A decentralized controller for the nominal system is computed first by imposing structural constraints on the coefficient matrices gradually. Then, the decentralized controller is modified again gradually to cope with the uncertainties. A given example shows the efficiency of this method.
A newly designed haptic interface enables an operator to control a remote robot precisely. It transmits position information to the remote robot and feeds back the interaction force from it. A control algorithm of haptic interface has been studied to improve the robustness and stability to uncertain dynamic environments with a proposed contact dynamic model that incorporates human hand dynamics. A simplified hybrid parallel robot dynamic model fur a 6 DOF haptic device was proposed to from a real time control system, which does not include nonlinear components. LQC/LTR scheme was adopted in this paper for the compensation of un-modeled dynamics. The recovery of the farce from the remote robot at the haptic interface was demonstrated through the experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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