• Title/Summary/Keyword: 가변 구조 제어

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Position Control of Brushless DC Motor using Single Input Fuzzy Variable Structure Controller (단일 입력 퍼지가변구조제어기에 의한 BLDC 모터의 위치제어)

  • 배준성;최병재;이대식
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2001
  • 브러쉬 없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을 수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬라이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형 슬라이딩 면과 슬라이딩 면의 변화율을 입력으로 하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 단일 입력 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

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Design of an Adaptive Fuzzy Controller with the Nonlinear Sliding Mode (비선형 슬라이딩 면을 가지는 적응 퍼지 제어기 설계)

  • Lee, Hun;Lee, Dae-Sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2001.12a
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    • pp.145-148
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    • 2001
  • 일반적으로 가변구조제어는 외란과 변수 변화에 대해 강인한 특성을 가지지만 제어기 설계자는 이러한 값들에 대한 상한 값과 하한 값을 알아야한다. 그러나 때로는 이러한 상한 값과 하한 값을 얻는다는 것은 쉽지가 않다. 이에 반해 퍼지제어기는 외란과 변수 변화에 대한 제어기 설계에 있어서 효과적인 방법을 제공한다. 따라서 퍼지제어기와 가변구조제어기가 가지는 장점들을 결합하는 연구가 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 기존의 선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용하는 방법 대신 비선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용한 적응 퍼지 가변구조제어기를 이용하였다. 따라서 시스템의 결과는 선형 슬라이딩 면을 가지는 제어기 설계에서 나타나는 동적 특성과 정적 특성의 대립을 해결할 수 있다. 또한, 가변구조제어의 동적 특성을 결정하는 제어입력을 도입하여 적응 퍼지 가변구조제어기의 안정도를 판명하였다. 제안된 제어 알고리듬의 유용성을 입증하기 위해 비선형성이 큰 가변 길이를 갖는 진자 시스템을 이용하였다.

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Stabilization of Elevation for Gunner Primary Sight Using Variable Structure Control (가변구조제어에 의한 조준경 고각 안정화)

  • 허남수;이정규;김주상;김중완;이만형
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1649-1656
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    • 1991
  • 본 연구에서는 가변구조제어에 의한 조준경 고각 안정화를 모색하였다. 이 를 위해 조준경 고각 안정화 시스템의 운동 방정식을 이용하여 가변구조제어기를 설계 하였으며 방정식을 이용하여 가변구조제어기를 설계하였으며 실제 주행시험결과 측정 된 차량의 각속도를 외란으로 사용하여 컴퓨터 시뮬레이션하여 가변구조제어에 의한 조준경 고각 안정화가 동적안정도를 충족시킴을 보였다.

Position Control of Brushless DC Motor using Single Input Fuzzy Variable Structure Controller (단일 입력 퍼지가변구조제어기에 의한 BLDC 모터의 위치제어)

  • 배준성;최병재;이대식
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.489-492
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    • 2000
  • 브러쉬없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬아이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형적 슬라이딩면과 슬라이딩면의 변화율을 입력으로하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 슬라이딩면 하나만을 입력으로 가지는 단일입력 퍼지 가변구조 제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

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Chattering Reduction of Variable Structure Controller for Position System of Induction Motor (유도전동기의 위치제어 시스템을 위한 가변구조제어기의 떨림저감)

  • Kim, Young-Jo;Kim, Hyun-Jung
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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    • v.35T no.2
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    • pp.39-47
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    • 1998
  • It has been known that variable structure control(VSC) has theoretically powerful control technique of providing fast response, no overshoot, and very robust control with respect to system parameter variations and disturbances. However, the technique has not become more widely extended in the industrial circles because chattering phenomenon which may excite high-frequency unmodelled plant dynamics and damage to system components exists. In this paper, a modified variable structure control(MVSC) is developed to alleviate these problems which are applied to the position control of induction motor. While the conventional VSC makes the structure of the system change with high-frequency switching on the center of the one switching surface, in the MVSC two switching surface are used to establish a sliding sector. The structure of the system will be changed with low-frequency switching. Therefore, the proposed algorithm has the properties of reducing chattering, retaining the benefits achieved in the conventional VSC, and working even under the influences of parameter variations. Experimental results show the effectiveness of the control strategy proposed here for the position control of induction motor.

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A Study on Position Control of Ultrasonic Motor Using Variable Structure Control System (가변구조 제어를 이용한 초음파 전동기의 위치제어에 관한 연구)

  • Hong, Soon-Il;Kim, Hong-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1998.07b
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    • pp.546-548
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    • 1998
  • 초음파는 초음파 가공기나 초음파 세척기 등에 많이 이용되고 최근 액추에트로서 초음파 전동기가 주목을 받고 있다. 압전 혹은 자기비틀림 효과를 이용하여 얻는 초음파 진동기는 전기-기계 변환효율이 다른 수단에 비하여 매우 높으므로 이것을 이용하여 얻는 초음파 진동은 왕복운동에서 직선 혹은 회전운동으로 변환시키는 연구가 행해지고 있다. 본 연구에서는 진행파 방식의 초음파 전동기를 중심으로 그 회전 원리를 이해하고 모델링 하였다. 외란에 대하여 강인한 제어방식으로 알려져 있는 가변구조제어의 이론을 이해고 회전형 진행파 방식의 초음파 전동기를 이용한 가변구조, 제어에 의한 서보계를 설계한다. 이때 제어방법은 속도패턴을 미리 정하여 두고 그 패턴에 따라 슬라이딩 모드를 사용하여 속도를 제어하여 위치를 제어하는 것이다. 초음파 전동기의 가변구조제어에 의한 위치제어를 컴퓨터 시뮬레이션으로 검토하고 제어 파라미터를 결정하였다. 그리고 인터페이스 보드를 제작하고 컴퓨터와 전동기를 접속하여 실제 제어 알고리즘을 이용하여 초음파 전동기의 제어 실험을 행하였다.

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Fuzzy Variable Structure Control of Wheel-Driven Inverted Pendulum (바퀴구동 도립진자에 대한 퍼지 가변구조제어)

  • Yoo Byung-Kook
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.5 no.4
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    • pp.301-307
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    • 2004
  • This paper suggests a fuzzy variable structure control scheme for Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy model and presents the attitude control of the wheel-driven inverted pendulum(WDIP) based on the proposed control algorithm. The proposed controller is designed based on the T-S fuzzy modeling of nonlinear system and the unification of gain matrices in linear subsystems that constitute the overall fuzzy model. The uncertainties generated in the gain matrix unifying procedure can be interpreted as the input disturbances of the conventional variable structure control. These unifying disturbances can be resolved by using the robustness property of the conventional variable structure system. Design example for wheel-driven inverted pendulum demonstrates the utility and validity of the proposed control scheme.

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Design of an Adaptive Fuzzy VSC for BLDC Motor Position Control (적응 퍼지 가변구조 알고리듬을 사용한 전동기 위치제어기 설계)

  • 박광현;이훈;이대식
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2002.12a
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    • pp.153-157
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    • 2002
  • 일반적으로 가변구조제어는 외란과 변수 변화에 대해 강인한 특성을 가지지만 제어기 설계자는 이러한 값들에 대한 상한 값과 하한 값을 알아야한다. 그러나 때로는 이러한 상한 값과 하한 값을 얻는다는 것은 쉽지가 않다. 이에 반해 퍼지제어기는 외란과 변수 변화에 대한 제어기 설계에 있어서 효과적인 방법을 제공한다. 따라서 퍼지제어기와 가변구조제어기가 가지는 장점들을 결합하는 연구가 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 리칭페이저가 존재하는 기존의 슬라이딩모드제어기를 이용하는 방법 대신 리칭페이저를 제거하여 전 구간 강인한 적응 퍼지 가변구조제어기를 설계하였다. 제안된 제어 알고리듬은 BLDC 전동기의 위치제어기로 사용하였으며, 그 타당성을 입증하였다.

A Study on the Relation Between the Robot System Dynamic Constraints and Variable Structure Control Parameters (로보트 시스템의 동력학적 제한 조건과 가변구조 제어 파라메타의 상관관계에 관한 연구)

  • Lee, Hong-Kyu;Lee, Bum-Hee;Choi, Keh-Kun
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.26 no.3
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    • pp.70-78
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    • 1989
  • In the control of the robot system using the variable structure control(VSC) method, up to these days the advantage of the VSC method has not been applied effectively because the parameters are selected arbitrarily by the existence condition of sliding mode without a precise analysis about the VSC parameters. This paper reveals the relation between dynamic constraints and the VSC parameters of robot system, and analyzes the effect on the trajectory of the joint angle and the hand when the analytical result of the relation is applied to the robot system control. The result of the analysis in this paper is applied effectively to the path tracking control and the trajectory planning using the VSC method.

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Tracking Control of Variable Structure System with a New Variable Boundary Layer (새로운 가변 경계층을 갖는 가변 구조 제어 시스템의 추적 제어)

  • Lee, Hui-Jin;Kim, Eun-Tae;Kim, Dong-Yeon
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.37 no.3
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    • pp.19-32
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    • 2000
  • This paper suggests the variable structure controller with a new variable boundary layer for the accurate tracking control of the variable structure systems. Up to now, variable structure controller (VSC) applying the variable boundary layer did not remove chattering from an arbitrary initial state of the system trajectory because VSC has the limited initial state according to the fixed sliding surface. But, by using the linear time-varying sliding surfaces, the scheme has the robustness against chattering from all states. The suggested method can be applied to the second-order nonlinear systems with parameter uncertainty and extraneous disturbances, and has better tracking performance than the conventional method. To demonstrate the advantages of the proposed algorithm, it is applied to a two-link manipulator.

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