• 제목/요약/키워드: 비선형제어알고리즘

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적응진화 알고리즘을 사용한 DC 모터 퍼지 제어기 설계에 관한 연구 (Design of a Fuzzy Logic Controller Using an Adaptive Evolutionary Algorithm for DC Series Motors)

  • 김동완;황기현;이재현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1019-1028
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    • 2007
  • 본 논문에서는 적응진화알고리즘을 사용한 퍼지 제어기의 설계방법을 제안하였다. 적응진화알고리즘은 전역탐색특성이 우수한 유전알고리즘과 다음세대를 포함하는 해집단에 대해 적응적으로 우수한 국부탐색특성을 가진 진화전략을 사용한다. 재교배 과정에서 유전알고리즘과 진화전략을 위한 해집단의 분배는 적합도에 따라서 적응적으로 결정된다. 적응진화알고리즘은 퍼지제어기의 설계 파라메터인 퍼지변수에 대한 소속함수와 스케일 요소를 결정하는데 사용된다. 제기된 퍼지제어기의 성능을 평가하기 위해서 비선형 특성을 가진 실제 DC 모터 속도제어 시스템을 구성하여 실험하였으며, 실험결과 PD제어기의 경우보다 우수한 속도 제어성능을 가짐을 확인하였다.

자동화설비의 모델 불확실성을 고려한 적응제어기 설계 (Design of Adaptive Controller for Factory Automation Facility with Unmodeled Dynamics)

  • 이형찬
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.119-127
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    • 1999
  • 본 논문에서는 비모형화특성과 유계인 외란을 고려한 선형 시불변 연속시간 계통에 대해 수정된 제어칙과 시그마수정법의 단점을 보완한 적응칙을 이용하여 강인한 직접적응제어기를 제시하고자 한다. 비모형화특성이 특이섭동(singular perturbation)형태로 존재할 때 적용 가능한 알고리즘으로서 기존의 제어칙을 변형하였을 뿐만 아니라 제어기 파라미터를 추정하기 위한 기존의 적응칙인 o-수정법을 보완하여 재구성된다. 재구성된 적응제어칙을 이용하므로써 전체 적응제어 계통의 성능이 기존의 적응제어 알고리즘을 이용했을 때보다 강인하고 시스템의 성능이 향상됨을 보인다. 제시된 알고리즘의 타당성을 보이기 위하여 n차 플랜트에 대한 폐루프내의 모든 신호들이 유계가 됨을 입증하고, 컴퓨터 모의실험 결과는 1차 플랜트에 한해 그 효용성을 보인다.

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시소 시스템을 위한 RCGA 기반의 상태피드백 제어 (RCGA-Based State Feedback Control for Seesaw Systems)

  • 류기탁;소명옥
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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    • pp.307-308
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    • 2007
  • 일반적으로 대부분의 실제 시스템은 복잡하고, 외란이나 불완전한 지식에 영향을 받으며, 비선형 특성을 가지고 있다. 이러한 시스템을 제어하기 위해 현대제어 이론에 기초한 제어기가 연구되고 있다. 그러나 이러한 제어이론과 제어기를 산업현장에 검증 없이 곧 바로 적용하면 시스템의 손상이 발생할 수 있으므로 모의실험을 통한 검증이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 산업현장의 불안정과 비선형성을 대표할 수 있는 시소시스템을 모형대상으로 설정하여 RCGA기반의 상태피드백 제어기와 상태관측기를 설계하여 이들을 결합한 제어시스템을 설계한다. 다양한 초기조건과 외란에 대한 시뮬레이션을 통해 제어시스템의 유효성을 확인한다.

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마이크로그리드에서 전압변동 제어를 위한 적응형 MPPT 알고리즘 개발 (Development of Adaptive MPPT Algorithm for Voltage Fluctuation Control in Microgrid)

  • 이경찬;이순정;오윤식;서훈철;김철환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.47-48
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    • 2011
  • PV(Photovoltaic) cell의 출력 전력은 일사량이나 온도와 같은 외부환경의 영향을 받아 변화하게 되므로 PV cell은 전압과 전력의 출력에 있어 비선형적이다. 이와 같은 비선형적 관계로 인해 MPPT(Maximum Power Point Tracking)를 수행하는 것이 PV 시스템에서는 매우 중요하다. 본 논문에서는 PV의 전력-전압 출력 특성에서 MPP를 기준으로 양쪽 경사면의 기울기와 Section의 차이를 이용한 새로운 추종법을 제안하였다. P-V 특성 곡선에서 왼쪽 측면에 비해 오른쪽 측면이 큰 기울기를 갖는 동시에 좁은 Section을 가지므로 제안하는 알고리즘은 이러한 특성을 활용한다. 또한 EMTP를 이용하여 제안된 기법의 성능과 동작을 검증하였다.

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LCL 필터를 사용한 계통 연계형 PWM 컨버터의 비선형 제어 (Nonlinear Control of Grid-Tied PWM Converters with LCL Filters)

  • 박홍극;김동억;장석호;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2008년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.431-433
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    • 2008
  • 본 논문은 댐핑 저항을 사용하지 않고 LCL필터를 사용한 계통 연계형 PWM 컨버터를 제어하기 위해 종속(cascade) 구조를 갖는 궤환선형화 제어기법을 제안한다. 제안된 제어 알고리즘은 2[MW] DFIG 풍력발전 시스템에 적용한 시뮬레이션과 3[kW] AC/DC PWM 컨버터에 적용한 실험을 통해 그 타당성이 검증된다.

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공정출력의 오차 및 오차 변화율을 이용한 퍼지 동조 PID 제어기 (Fuzzy Tunned PID Controller Using Error And Error rate of Plant Output)

  • 최정내;이원혁;김진권;황형수
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.166-172
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    • 1998
  • PD 제어기는 산업현장에 가장 널리 운영되는 제어알고리즘이지만 지금까지 보편적으로 사용되고 있는 PID 파라메터 동조방법인 Ziegler-Nichols 동조법으로는 화학공정 같은 비선형 특성이 크거나, 시정수가 큰 플래트에서는 좋은 성능을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 릴레이 동조 실험을 통하여 임계 이득과 발진주기를 구하고, 이 값들로부터 Z-N 동조법을 적용하여 초기 동조값을 구한다. 이 값에 의해서 얻어진 공정 출력의 오차와 오차변화율을 입력으로 한 퍼지 동조기를 통하여 PID 제어기의 비례이득과 적분시간을 구하는 동조 방법을 제시한다.

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함수관측자 기반 고장검출진단시스템의 설계 및 응용 (Desing of Fault Detection and Diagnosis systems using function observers)

  • 이상문;이기상;박태건
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2756-2758
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    • 2005
  • 본 논문에서는 제어시스템의 신뢰성 향상을 위한 고장허용제어계를 실현하기 위하여, 함수관측자를 도입한 장치고장검출(IFD)기법 및 고장보상알고리즘을 제안하고, 이를 전형적인 불안정 비선형시스템인 역진자제어계에 적용하였다. 제안된 IFDS는 기존의 다중관측자기법과 동일한 구조를 가지지만 최저차 설계가 가능한 미지입력 함수관측자를 채택함으로서 알고리즘의 단순화를 가하였을 뿐 아니라 고장량의 추정 등 다양한 설계목적을 고려하여 설계될 수 있다는 특징을 가진다. 제안된 고장 검출식별 기법의 제안된 역진자제어계를 위한 제어기, 고장검출식별 및 보상알고리즘을 모두 포함한 상태에서 고장허용제어의 가능성을 검증하였다.

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적응형 퍼지 백스테핑 방식을 이용한 단일축 유연관절 로봇의 강인 제어 (An Adaptive Fuzzy Backstepping Approach to Robust Tracking Control of a Single-Link Flexible Joint Robot)

  • 김은태;이희진
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권4호
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    • pp.1-12
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    • 2004
  • 본 논문에서는 적응 퍼지 백스테핑 알고리즘을 이용하여 단일축 유연관절 로봇을 제어하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 퍼지시스템은 일반근사기로 사용하여 로봇과 제어기의 비선형성과 불확실성을 상쇄하는 역할을 한다. 제안한 알고리즘은 추가적인 교시 제어기를 필요로 하지 않으며 추적오차를 상시유계시키는 특성이 있다. 끝으로 컴퓨터 모의실험을 통하여 제안한 방식의 성능을 확인한다.

신경망에 의한 외란 관측을 통한 3축 안정화 인공위성의 자세제어 (3-axis stabilized spacecraft attitude control by neural network disturbance observer)

  • 한기혁;김진호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.1-1
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    • 2000
  • 본 논문에서는 3축이 연성되어 비선형 운동 방정식으로 표현되는 3축 안정화 인공위성 시스뎀에 입릭외란과 시스템의 불확실성이 존재할 경우에도 자제 정밀도를 유지하는 제어기를 설계한다. 비선헝 운동 방정식으로 표현되는 운동 방정식을 선형화하고 PID제어기를 구성하였다 선형화에 의한 시스템의 불확실성과 입력 외란을 신경회로망으로 추정하여 외란의 엉향을 제거하도록 구성된 PR제어기의 제어입력을 수정한다 수정된 제어입력은 외란을 상쇠시켜 시스템 출력에서 외란의 효과를 제거하게 된다. 신경회로망은 제어입력과 시스템 출력, 기준 운동 방정식간의 관계를 이용하여 외간과 시스템의 불확실성을 추정하며, 역전파 알고리즘을 사용한 학습 알고리즘으로 신경 회로망을 교육한다. 제안된 신경회로망을 이용한 외란 제거 제어기는 시뮬레이션을 통하여 자세 정밀도의 향상을 검증한다

겐트리형 리니어 모터의 동기화를 위한 비선형 적응제어 (Nonlinear Adaptive Control for Position Synchronization of a Gantry-Moving-Type Linear Motor)

  • 한상오;김인근;허건수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권12호
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    • pp.1925-1930
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    • 2010
  • 겐트리형 리니어 모터의 주행 축은 동기화가 필수적이며 그렇지 못할 경우에는 위치의 어긋남이나 불안정한 동작으로 인해 동기오차가 발생하며 이는 고속 고정밀 선형운동에 악영향을 미친다. 또한 두 리니어모터의 축은 로터리 모터와 달리 동력 전달장치를 제거함으로 인해 모델의 불확실성이나 외란에 민감할 뿐만 아니라 마찰과 리플의 특성에 쉽게 영향을 받는다. 본 논문은 겐트리형 리니어 모터의 주행 축을 대상으로 위치제어에 악영향을 주는 대표적인 비선형 함수인 마찰력과 리플력을 추정하여 보상하며 두 축간의 동기오차를 줄이기 위해 동기제어 알고리즘을 설계하였다. 제안된 비선형 적응제어기는 모의실험을 통하여 성능을 검증하였다.