• Title/Summary/Keyword: 비선형제어알고리즘

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A Comparison on the Learning Effect of Simulated Nonlinear Data Using a Modified Generic and Backpropagation Algorithm (개선된 유전자 알고리즘과 역전파 신경망 알고리즘을 이용한 비선형 모의자료의 학습비교)

  • Yoon, Yeo-Chang
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.694-696
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    • 2005
  • 본 논문에서는 개선된 유전자 알고리즘과 역전파 신경망 알고리즘의 특징을 살펴보고, 비선형 모의자료를 이용하여 개선된 유전자 알고리즘 기반의 신경망 학습 효과와 역전파 신경망 알고리즘을 이용한 신경망 학습 효과를 비교해 본다. 유전자 알고리즘을 이용한 신경망 학습에는 개선된 신경망 제어기를 이용한다. 역전파 알고리즘을 이용한 신경망 학습에는 일반화 성능향상을 위한 인자들의 결합효과를 이용한다. 모의실험을 통하여 두 가지의 학습에서 학습 수령의 정도와 학습 속도 등을 비교하는 모의실험 결과를 개선된 유전자 알고리즘과 신경망 알고리즘의 학습 결과와 항께 제시한다. 모의실험의 결과로서 유전자 알고리즘을 적용한 개선된 신경망 제어기를 통한 학습 결과가 일반 신경망 학습 결과보다 초기 가중값을 작은 범위에서 발생시킬 때 수렴 정확도 및 학습 속도에서 좋은 결과를 나타내 주고 있다.

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Fuzzy Modelling and Fuzzy Controller Design with Step Input Responses and GA for Nonlinear Systems (비선형 시스템의 계단 입력 응답과 GA를 이용한 퍼지 모델링과 퍼지 제어기 설계)

  • Lee, Wonchang;Kang, Geuntaek
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.27 no.1
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    • pp.50-58
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    • 2017
  • For nonlinear control system design, there are many studies based on TSK fuzzy model. However, TSK fuzzy modelling needs nonlinear dynamic equations of the object system or a data set fully distributed in input-output space. This paper proposes an modelling technique using only step input response data. The technique uses also the genetic algorithm. The object systems in this paper are nonlinear to control input variable or output variable. In the case of nonlinear to control input, response data obtained with several step input values are used. In the case of nonlinear to output, step input response data and zero input response data are used. This paper also presents a fuzzy controller design technique from TSK fuzzy model. The effectiveness of the proposed techniques is verified with numerical examples.

Approximate Probability Density for the Controlled Responses of Randomly Excited Saturated Oscillator (불규칙 가진을 받는 포화 진동계의 응답제어에 관한 확률밀도 추정)

  • 박지훈;김홍진;민경원
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.16 no.3
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    • pp.301-309
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    • 2003
  • The non linear control algorithm with actuator saturation for a randomly excited oscillator has been widely explored and has shown promising results, but the probabilistic analysis of the algorithm has been rarely made due to its non-linear nature and the fact that the analytical solution of probability density function (PDF) for controlled responses does not exist. In this paper, a method for the probabilistic analysis on the non linear control algorithm with actuator saturation is proposed based on the equivalent non linear system method. Numerical examples are given to verify the approximation solution of PDF comparing to a statistically obtained PDF using a Gaussian white noise and a Kanai - Tagimi filtered Gaussian white noise.

The Nonlinear State Estimation of the Aircraft using the Adaptive Extended Kalman Filter (적응형 확장 칼만 필터를 이용한 항공기의 비선형 상태추정)

  • Jong Chul Kim;Sang Jong Lee;Anatol A. Tunik
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.5 no.2
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    • pp.158-165
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    • 1999
  • 비행시험을 통해 획득한 데이터의 해석과정에서 대상 항공기의 크기가 소형인 경우에는 엔진진동이나 외부의 교란에 의한 잡음이나 바이어스 등의 강도가 높기 때문에 데이터의 처리과정에서 많은 문제점을 산출하게 된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 상태추정 알고리즘이 사용되며, 본 논문에서는 항공기의 비선형 세로운동 방정식의 경우에 확장형 칼만 필터를 적용하여 항공기 세로운동의 상태변수들을 추정하였으며, 또한 확률근사과정, 이노베이션에 대한 궤환 적응 등 적응형 칼만 필터를 사용하여 수렴속도와 정확도 둥을 향상시킨 알고리즘을 제안하고 그 결과를 나타내었다.

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A Novel Application of the Identification Technique to Control of Nonlinear Processes (비선형 공정제어를 위한 매개변수 식별기법의 새로운 응용)

  • 이지태;변증남
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.21 no.2
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    • pp.8-12
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    • 1984
  • Algorithms for solving a set of nonlinear simultaneous equations, which is frequently required in problems of controlling nonlinear processes, are proposed. Here the equation variables are first parameterized and a recursive identification technique is utilized. The forms and characteristics of the resultant algorithms are vary similar to the Broyden's quasi-Newton method, but their derivations and final recursion equations are different. Our methods possess almost all the merits of the Broyden's and numerical comparisons show our methods to be more efficient and reliable for some difficult problems.

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Immune Algorithm Controller Design of DC Motor with parameters variation (DC 모터 파라메터 변동에 대한 면역 알고리즘 제어기 설계)

  • Park, Jin-Hyun;Jun, Hyang-Sig;Lee, Min-Jung;Kim, Hyun-Sik;Choi, Young-Kiu
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.12 no.4
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    • pp.353-360
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    • 2002
  • Methods for automatic tuning of PID controllers have been on of the results of the active research on control. The proposed controller also is auto-tuning of PID controller The proposed immune algorithm has an uncomplicated structure and memory-cell mechanism as the optimization algorithm which imitates the principle of humoral immune response. We use the proposed algorithm to solve optimization of PID controller parameters. Up to now, the applications of immune algorithm have been optimization problems with non-varying system parameters. Therefore the usefulness of memory-cell mechanism in immune algorithm is without. And research of memory-cell mechanism does not give us entire satisfaction. This paper proposes the immune algorithm using a memory-cell mechanism which can be the application of system with nonlinear varying parameters. To verify performance of the proposed immune algorithm, the speed control of nonlinear DC motor are performed. The results of Computer simulations represent that the proposed immune algorithm shows a fast convergence speed and a good control performances under the varying system parameters.

Optimal Design of Multi-Fuzzy Controller and Its application to Air Conditioning System (다중 퍼지 제어기의 최적 설계와 에어컨 시스템으로의 적용)

  • Jang, Han-Jong;Choe, Jeong-Nae;O, Seong-Gwon
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.313-316
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    • 2008
  • 에어컨 시스템은 압축기(Compressor), 응축기(Condenser), 증발기(Evaporator)와 확장밸브(Expansion Valve)로 구성되며, 에어컨 시스템에서 과열도와 저압(증발기의 압력)은 시스템의 효율 증대 및 성능 개선과 안정성에 대하여 결정적인 영향을 미친다. 따라서, 과열도와 저압을 조절하기 위해, 각각의 압축기내의 인버터 주파수와 확장밸브의 개도 제어가 중요하며 선형과 비선형 시스템 모두에 대하여 견실한 성능을 나타내고, 외란에 대하여 강인한 성능을 보이는 퍼지 제어기를 설계한다. 본 논문에서는 과열도와 저압을 제어하기 위하여, 3대의 확장밸브와 1대의 압축기를 가진 에어컨 시스템에 대하여 다중 퍼지 제어기를 설계한다. 또한, 각 제어 플랜트에 대하여 최적의 퍼지 제어기를 설계하기 위하여 3가지 최적화 알고리즘을 사용한다. 즉, 직렬 유전자 알고리즘(Serial Genetic Algorithm; SGA)과 병렬 유전자 알고리즘인 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition Genetic Algorithm; HFCGA), 그리고 Particle Swarm Optimization(PSO)을 사용하여 다중 퍼지 제어기를 최적화하고 시뮬레이션의 결과를 비교한다.

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Adaptive PID Controller for Nonlinear Systems using Fuzzy Model (퍼지 모델을 이용한 비선형 시스템의 적응 PID 제어기)

  • Kim, Jong-Hua;Lee, Won-Chang;Kang, Geun-Taek
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.13 no.1
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    • pp.85-90
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    • 2003
  • This paper presents an adaptive PID control scheme for nonlinear system. TSK(Takagi-Sugeno-Kang) fuzzy model is used to estimate the error of control input, and the parameters of PID controller are adapted using the error. The parameters of TSK fuzzy model also adapted to plant. The proposed algorithm allows designing adaptive PID controller which Is adapted to the uncertainty of nonlinear plant and the change of parameters. The usefulness of the proposed algorithm is also certificated by the several simulations.

Application of Neural Networks in Robot Dynamics Control (로봇 동역학 제어를 위한 인공신경회로망 적용 연구)

  • 조용중;이상훈;송지혁;이성범;김상우;오세영
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.10b
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    • pp.326-328
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    • 2000
  • 인공신경회로망 기술은 선형 또는 비선형성 계산 문제를 복잡도에 무관하게 학습에 의해 자동으로 근사한다. 또한 알고리즘이 단순하며 잡음에 강하여 다양한 분야에 적용되고 있다. 반면 대상시스템의 특성이나 조건이 변경되면 계산성능을 보장할 수 없고, 계산의 신뢰성 보장 한계가 모호하기 때문에 제어문제에는 실용화가 어려운 것으로 알려져 있다. 제안 모델은 인공신경회로망의 장점을 유지하면서, 위와 같은 문제점을 해결한다. 시뮬레이션을 통하여 제안 모델은 기존 제어기에 비해 우수한 추종제어성능을 보이는 것으로 밝혀졌다.

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PID tuning Algorithm for linear or non-linear characteristic (선형 및 비선형 특성을 고려한 PID 동조 알고리즘)

  • Cho, Joon-Ho;Choi, Jung-Nae;Hwang, Hyung-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2005.07d
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    • pp.2549-2551
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    • 2005
  • 본 논문은 제어 공정의 파라미터의 동정과 축소모델을 이용하여 선형 및 비선형 특성을 고려한 PID 제어기 설계를 제안하였다. 제어기 파라미터값은 2차의 지연시간을 갖는 축소 모델의 파라미터값에 의해 결정되며, 외란 및 제어 공정의 파라미터 값이 변할 때에는 실제 모델의 동정을 통해 구하며, 또한 실제 공정과 축소 모델의 관계식을 통해 제어 파라미터 값을 실시간으로 보정하여 제어한다. 시뮬레이션을 통하여 실시간 모델 동정 및 제어 파라미터 값이 보정됨을 확인 할 수 있다.

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