• 제목/요약/키워드: 강인한 동작제어

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NNPI 제어기를 이용한 IPMSM 드라이브의 속도 제어 (Speed Control of IPMSM Drive using NNPI Controller)

  • 정동화;최정식;고재섭
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.65-73
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    • 2006
  • 본 논문은 신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 속도제어를 제시한다. 일반적으로 수치 제어된 기계에서 PI 제어기는 고정된 이득값으로 처리한다. PI 제어기의 고정된 이득값은 어떤 동작조건에서는 양호하게 수행된다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기의 강인성 향상을 위하여 신경회로망을 기초로 하는 새로운 제어 방법인 NNPI 제어기를 제시한다. NNPI 제어기는 속도, 부하토크 및 관성과 같은 파리미터 변동에 대하여 오버슈트를 감소시키고 상승 시간 및 정상상태에 빠르게 도달한다. 또한 본 논문에서는 신경회로망을 사용하여 IPMSM의 속도를 제어하고 ANN 제어기를 사용하여 속도를 추정한다. 신경회로망의 역전파 알고리즘 방법은 전동기의 속도를 실시간으로 추정하는데 사용된다. IPMSM의 속도제어기 결과는 제시된 이득값 조절의 타당성을 입증한다. 그리고 NNPI 제어기는 광범위한 동작상태와 부하 외란에 대하여 고정된 이득값보다 우수한 성능을 가진다.

이족 보행 로봇의 물체 운반 제어 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Object Carrying Control Algorithm of a Biped Robot)

  • 원찬희;김영중;임묘택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.319-320
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    • 2007
  • 신경망이나 퍼지 시스템을 사용한 이족 보행 궤적 생성에 대한 연구는 있으나 로봇의 중심점이 변경되는 상황에 대한 보행 궤적 생성은 부족한 실정이다. 본 논문에서는 이족 보행 로봇의 보행에 대해 정의하고, 이를 기반으로 물체 운반시의 유전자 알고리즘을 통한 보행 궤적 생성을 제안하였다. 유전자 알고리즘은 최적화 문제에 있어서 기존의 다른 알고리즘보다 전역적이고 강인한 최적화 방법을 제시하면서도 간단한 구조로서 동작하는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 연구를 통해 구해진 로봇의 보행궤적을 모태로 부분 사상 교배, 순서교배, 주기교배의 교배 연산자를 순차적으로 이용하여 물체 운반시의 보행 궤적을 구하고 이를 검증하였다.

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하이브리드 자기베어링 시스템의 강인 안정도 해석 (Robust Stability Analysis of Hybrid Magnetic Bearing System)

  • 성화창;박진배;탁명환;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.372-377
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    • 2011
  • 본 논문에서는 하이브리드 자기베어링 시스템의 효과적인 제어 방안 마련을 위한 기법 제안을 목표로 한다. 자기베어링 시스템에서의 제어 목적이란, 회전자(rotor)의 회전을 외부의 물리적 접촉 없이 자기장의 힘만으로 동작하도록 베어링의 위치를 최대한 센터에 위치케 하는 것이다. 기본적으로 자기베어링 시스템은 비선형적 동적방정식으로 구성되기 때문에, 제어 목적을 달성하기 위한 제어 입력 신호의 설계가 쉽지 않으며, 외부 환경의 영향에 따른 시스템 파라미터 변화율에도 많이 민감한 편이다. 본 논문에서는 자기베어링 시스템의 비선형성에 대한 해석 방안으로 퍼지 모델링을 통해 시스템을 재해석하게 되며, 제어 목적에 대한 설정은 선형행렬 부등식 기반 안정화 문제로 변환하여 제어 입력을 설계하고자 한다. 해당 퍼지 모델링 및 제어 알고리즘의 정당성은 시뮬레이션을 통해 검증된다.

IPMSM 드라이브의 속도제어를 위한 적응 FNN제어기의 설계 (Design of Adaptive FNN Controller for Speed Contort of IPMSM Drive)

  • 이정철;이홍균;정동화
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권3호
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    • pp.39-46
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    • 2004
  • 본 논문은 IPMSM 드라이브의 고성능 속도 제어를 위하여 퍼지제어와 신경회로망을 혼합 구성한 적응 FNN 제어기를 제시한다. 적응 FNN 제어기는 기준 모델에 기초한 적응 메카니즘을 적용하여 신경회로망의 고도의 적응제어와 퍼지제어기의 강인성 제어의 장점들을 접목한다. 적응 FNN 제어기의 출력은 FNN 제어기의 출력과 적응 퍼지제어의 출력을 합하여 출력을 얻는다. 적응 FNN 제어기는 다양한 동작조건에서 응답특성을 분석하고 평가한다. 제시한 적응 FNN 제어기의 타당성은 IPMSM 드라이브 시스템에 적용하여 성능 결과로 입증한다.

VFF와 신경망을 이용한 자율주행로봇의 조향 알고리즘 구현 (Implementation of the Direction Indicator Algotithm for Autonomous Mobile Robot using VFF and Neural Networks)

  • 정헌;임춘환;이상훈
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권1호
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    • pp.58-63
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    • 1999
  • 본 연구에서는 VFF와 신경망을 이용한 자율 주행 로봇의 조향 알고리즘을 제안한다. 제안된 신경망 조향 시스템은 센서시스템, 가중치 제어를 위한 역전파 학습 제어기, 실시간 동작을 위한 모션 제어 시스템으로 구성된다. 시뮬레이션 결과는 제안된 조향 시스템이 어떤 환경하에서도 강인하게 운영 될 수 있음을 보인다.

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이동통신 기지국용 SMPS 개발 연구 (Research on Development of SMPS used in a Base Station for Mobile Communication)

  • 지준근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.278-284
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    • 2005
  • 본 논문에서는 통신 기지국용 전원으로 사용할 수 있는 위상 제어 직렬 공진형 컨버터 시스템을 제안하고 동작 원리 및 특성을 살펴보았다. 위상 제어 직렬 공진형 컨버터 시스템은 POSR(Parallel Output Series Resonant) 형태이기 때문에 부하에 강인하고 MOSFET스위치의 위상을 제어함으로써 입력전압의 변화에도 안정된 출력을 보여준다 먼저 시스템의 분석과 PSIM프로그램을 사용한 시뮬레이션을 하였고, 또한 실제 시스템의 실험을 통하여 시스템의 특성을 확인하였다.

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유연한 XY 위치결정 시스템을 위한 강인 동작 제어기 설계 (Robust Motion Controller Design for Flexible XY Positioning Systems)

  • 김봉근;박상덕;정완균;염영일
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.82-89
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    • 2003
  • A robust motion control method is proposed fur the point-to-point position control of a XY positioning system which consists of a base cart, elastic ben and moving mass. The horizontal motion controller consists of the feedforward controller to suppress the single mode vibration of the elastic beam and the feedback controller to get the high-accuracy positioning performance of the base cart. Input preshaping vibration suppression method based on system modeling with analytic frequency equation is proposed and integrated into the robust internal-loop compensator(RIC) to increase the robustness of the whole closed-loop system The vertical motion controller is proposed based on the dual RIC structure. Through experiments, it is shown that the proposed method can stabilize the system and suppress the vibration in the presence of uncertainties and disturbances.

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

  • 유병국
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.301-307
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지모델에 대한 가변구조제어방식을 제안하며 이를 이용한 바퀴구동 도립 진자의 자세제어를 보인다. 비선형 시스템이 T-S 퍼지모델로 모델링 될 수 있다는 가정 하에서 바퀴구동 도립진자에 대하여 몇 개의 대표 동작점을 기준으로 시스템을 선형화하여 퍼지모델을 얻고 이를 통해 가변구조제어이론을 도입하여 제어기를 설계한다. 제안된 제어법칙은 퍼지모델을 구성하는 각각의 선형 부 시스템의 입력이득 행렬을 동일한 행렬로 단일화하고 그 단일화된 제어이득행렬을 토대로 설계되어진다. 이득행렬의 단일화 과정에서 생성되는 불확실성은 가변구조제어 이론의 입력 외란으로 해석되어질 수 있으며 이러한 단일화 외란은 기존 가변구조제어의 강인성에 의해 해결되어질 수 있다. 바퀴구동 도립진자 시스템 예를 통해 제안된 제어알고리즘의 타당성과 유용성을 보인다.

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인터넷상의 데이터 전송시 시간 지연 현상 분석 및 인터넷 기반 제어시스템의 전달 특성 분석 (Analysis of Transfer Characteristics and Time-delay of Remote Control Based on Clustering Web Server Systems)

  • 남의석;강이구;정헌석;이준환;현득창
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.401-412
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    • 2005
  • 인터넷을 통한 정보 전달 방법은 Ethernet과 ATM, CAN과 같은 다양한 통신 전달 프로토콜 및 방법을 통해 이루어지고 있다. 현재 연구된 네트웍상의 시간 지연 현상에 대한 연구는 일부네트웍 모델을 바탕으로 연구되고 있으나 다양한 통신 환경 하에서 발생하는 시간 지연 현상에 대해 최적의 모델링 방법을 제시해 주고 있지 못하고 있다. 따라서 다양한 네트웍 환경에 적합하도록 인터넷기반 비동기 샘플치 시스템 모델에 대한 연구가 필요하다. 아울러 인터넷을 통해 구성된 폐루프 시스템은 기존 제어 시스템과 다른 동작 특성과 외란 특성을 가지므로 인터넷 환경에 적합하게 설계된 견실 제어 방법이 필요하다. 따라서 안정성이 극히 요구되는 각종 산업기기 등에 대한 웹기반 정밀 원격 제어를 원활히 수행하기 위해서는 웹 환경에 최적화된 강인 제어 이론 개발이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 원격지 플랜트에 대한 실시간 원격 제어를 안정적 및 효율적으로 수행하도록 인터넷상의 데이터 전송시 시간 지연 현상 분석 및 인터넷 기반 제어시스템의 전달 특성 분석하였다.

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플랜트 파라미터의 불확실성을 포함한 4-회전익(Quad-Rotor) 비행체의 정량적 궤환 이론을 이용한 자세 제어 (Attitude Control using Quantitative Feedback Theory of a Quad-Rotor Vehicle with Plant Parametric Uncertainty)

  • 이병석;허문범;이준화
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.243-253
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    • 2014
  • 본 논문은 플랜트 파라미터의 불확실성에도 불구하고 강인성을 보장하는 정량적 궤환 이론에 대해 다루고 있다. 정량적 궤환 이론은 플랜트의 파라미터와 외란의 불확실성에 대해 주파수 영역에서 설계 사양의 강인성을 보장한다. 정량적 궤환 이론을 이용하기 위해 선정한 플랜트는 기동성이 뛰어나며 헬리콥터와 같이 수직 이착륙이 가능한 4-회전익 비행체를 이용하였으며, 4개의 블레이드를 구동하는 모터의 파라미터 불확실성을 설정하여 요구사양에 맞는 자세 제어가 가능함을 실험하였다. 또한, 자세 제어에는 4-회전익 비행체의 파라미터 변동 범위와 동작 범위를 고려한 전필터를 사용하였다. 이를 위해 MATLAB에서 정량적 궤환 이론에 의해 제어기를 설계할 수 있는 QFT control toolbox인 QFTCT를 사용하여 각 설계 단계에 대해 소개하고 있다.