A design of attitude controller for a tiltrotor is presented augmenting L1 adaptive control, neural networks, and feedback linearization. The neural networks compensate for the modeling error caused by the lack of knowledge of tiltrotor dynamics while the L1 adaptive control allows high adaptation gains in adaptation laws thereby, satisfying tracking performance requirement. The efficacy of this control methodology is illustrated in high-fidelity nonlinear simulation of a tiltrotor by flying the tiltrotor in different flight modes from where the L1 adaptive controller with neural networks is originally designed for.
인은 자연계에서 부영양화 현상을 일으키는 주요한 인자로서 하수중의 인은 주로 인축적 미생물의 과잉섭취에 의해 제거된다. 이 연구의 목적은 인을 처리하는 하수처리공정을 제어하는 것이다. 이를 위해서 본 연구에서는 두가지의 제어방법을 응용하였으며 이 방법은 최적제어(Optimal control)와 적응제어(Adaptive control)이다. 우선 최적제어는 유입수중의 인농도를 측정한 이후에 간략화된 ASM No. 2 모델을 이용하여 유출수중의 인농도가 1.0 mg/L가 되는 포기시간을 산정하고 이 산정된 포기시간에 따라 반응조를 제어함으로써 이루어진다. 그런데 실제 반응조를 최적제어로 한 경우에도 실제 유출수중의 인농도는 1.0 mg/L가 되지 않는 경우가 발생한다. 이 때에는 적응제어로서 목표로 한 1.0 mg/L를 벗어난 만큼 목표농도를 변화시켜 주며 제어를 실시하였다. 약 한달간의 제어결과 유출수중의 인농도는 0.2$\sim$3.2 mg/L이었으며 평균은 1.0 mg/L로서 만족스러웠다. 연구수행중 하수처리공정에서 두 번에 걸쳐 인섭취가 제한되는 현상이 발생하였다. 이에 대한 원인을 규명한 결과 원인은 암모니아의 부족과 과다한 포기가 원인인 것으로 나타났다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제3권1호
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pp.19-31
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1979
Recently the adaptive control system, which keeps the control system always optimal by adjusting the control parameters automatically according to the variations of the plant parameters, have become very important in the field of control engineering. The adaptive control systems are usally composed of the plant identification, the decision of the optimal control parameters, and the adjustment of the control parameters. This paper deals with a method of the adaptive control system when PI or PID controller is used in the feed back control system. Its controlled object (the plant) is assumed to be described by the transfer function of $\frac{ke^{-LS}}{1+TS}$ where k, T and L are steady state gain, time constant and pure dead time respectively, and their values are variable in accordance with the change of environmental circumstance. It has been known that a pseudo-random binary signal is quite effective for the measurement of an impulse response of a plant. In adaptive control systems, however, the impulse response itself is not appropriate to determine the control parameters. In this paper, the authors propose a method to estimate directly the parameters of the plant k, T and L by means of the correlation technique using 3 level M-sequence signal as a test signal. The authors also propose a method to determine the optimal parameters of the PI or PID controller in the sense of minimizing the square integral of the control error in the feed back control system, and the values of the optimal parameters are computed numerically for various values of T and L, and the results are examined and compared with those of the conventional methods. Finally the above-mentioned two methods are combined and an algorithm to struct an adaptive control system is suggested. The experiments for the indicial responses by means of both the model of the temperature control system using SCR actuater and the analog simulations have shown good results as expected, and the effectiveness of the proposed method is verified. The M-sequence generator and the time delay circuit, which are manufactured for the experiments, are operated in quite a good condition.
In this paper, an adaptive signal tracking loop for a GPS L1/L2C/L5 receiver is designed. The design parameters is adjusted according to the receiver's operating conditions such as the signal strength and the receiver dynamics by using the different characteristics of GPS L1, L2C and L5 signal. Simulation results show that the tracking accuracy of the proposed signal tracking loop is better than those of L1, L2C and L5 only signal tracking loop.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제15권1호
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pp.74-81
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2014
This article documents the design of a novel two-loop acceleration autopilot based on $\mathcal{L}_1$ adaptive output feedback control for tail-controlled missiles. The inner loop is an adaptive angle-of-attack tracking loop and the outer loop is the traditional PI controller for error compensation. A systematic low-pass filter design procedure is provided for minimum phase system and is applied to the inner loop design while the parameters of the outer loop are obtained from the multi-objective optimization problem. The effectiveness of the proposed autopilot is verified through numerical simulations under various conditions.
하폐수 처리에 대한 제어는 2가지의 장점을 가지고 있다. 유출수의 수질을 제어할 수 있다는 것과 하폐수 처리 비용의 절감이 그것이다. 본 연구의 목적은 부영양화의 원인물질로 잘 알려져 있는 암모니아성 질소를 제어함을 목적으로 한다. 제어는 간략화된 활성슬러지 모델 1(ASM No. 1)에 기초하고 있으며, 제어 방법은 다음과 같다. 우선, 유입수중 암모늄 농도를 측정하고, 간략화된 활성슬러지 모델 1(ASM No. 1)에 의하여 유출수 암모늄 농도가 1.0 mg/L가 아닐 경우 유출수의 암모늄 농도가 1.0 mg/L가 되도록 최적의 포기 시간을 산정하고 결정한다. 다음단계에서 유입수의 암모늄 농도를 교정한다. 이 과정은 계속적으로 반복되었다. 이와같은 방법에 의해 호기-무산소 조건을 반복하는 SBR 반응조가 한달간 제어되었다. 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 유출수의 암모늄 농도는 $0.22\sim3.1$ mg/L 범위를 순회하였으며, 유출수 암모늄 농도의 평균값은 1.1 mg/L이었다. 본 연구에서 사용된 Adaptive control 방법은 암모늄의 유출수 농도를 제어하고 예측하는데 매우 효과적이었다.
적응제어신호를 저역필터에 통과시켜 점근적 추종과 과도구간 성능을 동시에 보장하는 적응제어 기법과 비선형 시스템을 선형 시불변 형태로 변환하는 피드백 선형화 기법을 결합하여 적응제어 기법의 적용가능 범위를 확대하였다. Barbalat의 보조정리를 이용하여 추종오차가 0으로 수렴함을 증명하고 과도구간의 추종오차도 원하는 크기로 감소시킬 수 있음을 보였다.
본 논문은 예측하지 못한 외부 환경 요소 변화로 인해 저하되는 비행 성능을 $L_1$ 적응 제어 기법으로 보상하는 궤적 추종 기법을 제안하였다. 제안된 궤적 추종 기법은 상대 거리를 이용하여 속도 명령을 생성하는 유도 법칙과 속도 명령을 추종하는 적응 제어 루프로 구성되어 있다. 경로 추종 성능을 향상시키기 위하여, 유도 법칙에서 생성한 속도 명령이 적응 제어기의 기준 입력이 되도록 설계하였다. 유도 법칙에서는 목표 궤적과 상대 거리와 그 변화량에 따른 가속도 명령이 생성되며, 이를 적분하여 속도 명령을 생성한다. $L_1$ 적응 제어 루프는 불확실성이 존재하는 환경에서 정밀한 경로 추종 성능을 보장한다. 제안된 경로 추종 시스템은 쿼드로터 항공기를 사용하여 수직 이착륙 및 이동 표적 추종과 같은 비행 실험으로 검증하였다.
자기부상 비접촉식 밸런스(MSBS: Magnetic Suspension and Balance System)는 자기력 및 자기모멘트를 이용하여 기계적 접촉 없이 시험 대상체의 위치 및 자세각을 정밀하게 변경하며 외력을 측정하는 것이 가능하다. MSBS를 활용한 풍동실험의 신뢰도 및 안정성을 확보하기 위해서는 위치 및 자세각 제어시스템의 명령 추종 성능과 구성장비의 고장에 대한 강건성을 높일 필요가 있다. 본 연구에서는 실제 개발된 풍동실험용 MSBS의 시뮬레이션을 통해 Iterative Feedback Tuning (IFT)과 $L_1$ adaptive output feedback 알고리즘을 활용하여 제어 이득값을 자동적으로 최적화하고 전류공급장치의 고장에 강건한 제어시스템을 설계하는 방법의 유효성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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