• Title/Summary/Keyword: 비선형 적응제어

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RVEGA SMC for Precise Level Control of Coupled Tank System (이중 탱크 시스템의 정밀 수위 제어를 위한 RVEGA SMC에 관한 연구)

  • 김태우;이준탁
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.13 no.4
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    • pp.102-108
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    • 1999
  • The sliding rmde controller(SMC) is known as having the robust variable structures for the nonlinear control systems such as coupled tank system with the pararretric perturbations and with the rapid disturbances. But the adaptive tuning algorit1uns for their pararreters are not satisfactory. Therefore, in this paper, a Real Variable Elitist Genetic Algorithm based Sliding Mode Controller (RVEGA SMC) for the precise control of the coupled tank level was tried. The SMC's switching pararreters were optimized easily and rapidly by RVEGA The simulation results showed that the tank level could be satisfactorily controlled without any overshoot and any steady-state error by the proposed RVEGA SMC.GA SMC.

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A Study on Vibration Control Performance of Macpherson Type Semi-Active Suspension System (맥퍼슨 타입 반 능동 현가장치의 진동제어 성능 고찰)

  • Dutta, Saikat;Han, Chulhee;Lee, TaeHoon;Choi, Seung-Bok
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.26 no.2
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    • pp.157-164
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    • 2016
  • The paper studies a comparison analysis of semi-active control strategies for a Macpherson strut type suspension system consisting of MR(magneto-rheological) damper. As a first step, in order to formulate governing, a dynamic full model of a Macpherson strut is developed considering the kinematics. The nonlinear equation of motion of the strut is then linearized around the equilibrium point. A new adaptive moving sliding model controller is developed for fast response of the system. A newly proposed adaptive moving sliding mode control strategy is then compared with conventional sliding mode controller and skyhook controller. The comparison is made for two different types of road inputs; bump and random road profiles showing superior vibration control performance in time and frequency domains.

Self-Tuning Predictive Control with Application to Steam Generator (증기 발생기 수위제어를 위한 자기동조 예측제어)

  • Kim, Chang-Hwoi;Sang Jeong lee;Ham, Chang-Shik
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.27 no.6
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    • pp.833-844
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    • 1995
  • In self-tuning predictive control algorithm for steam generator is presented. The control algorithm is derived by suitably modifying the generalized predictive control algorithm. The main feature of the unposed method relies on considering the measurable disturbance and a simple adaptive scheme for obtaining the controller gain when the parameters of the plant are unknown. This feature makes the proposed approach particularly appealing for water level control of steam generator when measurable disturbance is used. In order to evaluate the performance of the proposed algorithm, computer simulations are done for an PWR steam generator model. Simulation result show satisfactory performances against load variations and steam flow rate estimation errors. It can be also observed that the proposed algorithm exhibit better responses than a conventional PI controller.

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A Study on Intelligent Charge and Discharge Control for Secondary Battery (2차 전지의 지능형 충방전 제어에 관한 연구)

  • Im, Geun-Uk;Jo, Hyeon-Chan;Kim, Gwang-Seon;Yu, Sang-Gil;Choe, Gyeong-Deok;Gang, Hui-Seon
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.37-40
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    • 2008
  • 본 논문은 2차전지의 최적화된 충 ${\cdot}$ 방전 제어를 위한 지능형 제어 알고리즘을 제안한다. 고용량화된 2차 전지는 높은 에너지 밀도를 갖게 되고, 과충전에 의한 발화와 과방전에 의한 열화 특성으로 위험성이 존재하므로 정밀하게 전안, 전류를 제어하지 않으면 그 성능을 발휘하기 어렵다. 전지의 위험성을 제거하고 성능을 최대로 활용하기 위해서는 모든 전지 셀의 충방전 전류량을 조절하여 모든 전지의 셀간 전압 차이를 밸런스 제어 해야 한다. 하지만 전지의 특성에 영향을 미치는 임피던스가 사이클 라이프와 온도 변화 등 외부 환경에 의해 비선형적으로 변화하기 때문에 전지의 셀간 밸런스 제어에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 지능형 충 ${\cdot}$ 방전 제어 알고리즘을 이용하여 임피던스의 변화에도 적응 가능 하고 2차 전지가 가질 수 있는 최대 에너지를 사용할 수 있는 최적화된 방법을 제안한다. 또한 제안하는 알고리즘과 제어회로의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 효용성을 입증한다.

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Frequency Estimation and Suppression of Sinusoidal Disturbance for Linear Time Invariant Systems (선형 시불변시스템을 위한 정현파 외란의 주파수 추정과 억제)

  • Kim, Hyungjong;Lee, Seung-Joon;Nam, Kyung-Tae;Kim, Jeongchang
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.507-508
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    • 2015
  • 본 논문에서는 알 수 없는 주파수의 정현파외란(sinusoidal disturbance)을 가지는 선형시불변(linear time-invariant) 시스템에 대해 그 외란의 주파수 추정과 억제를 목표로 하는 알고리즘을 설계한다. 제시된 알고리즘은 주파수 추정을 위한 적응관측기(adaptive observer)와 외란 제거를 위한 출력조정기(output regulator)로 구성된다. 기존에 연구에 비하여 모델불확실성에 대한 강인성은 유지하면서 제어기의 초기값(initial value) 설정에 의존하지 않는 안정도 및 성능을 가진다. 제안된 알고리즘은 외란의 주파수를 완벽하게 추정하며, 그 정보를 바탕으로 외란 제거 성능을 보장할 수 있다. 또한, 실제 광디스크 시스템(optical disc drive systems)에 대한 시뮬레이션을 통하여 그 효과를 보여준다.

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An Adaptive Fuzzy Sliding-Mode Control for Decoupled Nonlinear Systems (분리된 비선형 시스템의 적응 퍼지 슬라이딩모드 제어)

  • Kim, Do-U;Yang, Hae-Won;Yun, Ji-Seop
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.8 no.9
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    • pp.719-727
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    • 2002
  • We proposed a decoupled adaptive fuzzy sliding-mode control scheme for a class of fourth-order nonlinear systems. The system is decoupled into two second-order systems such that each subsystem has a separate control target expressed in terms of sliding surface. For these sliding surfaces, we define main and sub target conditions. and, we made intermediate variables which are interconnected both surface conditions from the sub target sliding surface. Then, Two sets of fuzzy rule bases are utilized to represent the equivalent control input with unknown system functions of the main target sliding surface including intermediate variables. The membership functions of the THEN-part, which is used to construct a suitable equivalent control of sliding-mode control, are changed according to the adaptive law. With such a design scheme, we not only maintain the distribution of membership functions over state space but also reduce the computing time considerably. We apply the decoupled adaptive sliding-mode control to a nonlinear Cart-Pole system and confirms the validity of the proposed approach.

Design of Sliding Mode Controller Based on Adaptive Fault Diagnosis Observer for Nonlinear Continuous-Time Systems (비선형 연속 시간 시스템을 위한 적응 고장 진단 관측기 기반 슬라이딩 모드 제어기 설계)

  • Chang, Seung Jin;Choi, Yoon Ho;Park, Jin Bae
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.19 no.9
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    • pp.822-826
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    • 2013
  • In this paper, we propose an AFDO (Adaptive Fault Diagnosis Observer) and a fault tolerant controller for a class of nonlinear continuous-time system under the nonlinear abrupt actuator faults. Together with its estimation laws, the AFDO which estimates that the actuator faults is designed by using the Lyapunov analysis. Then, based on the designed AFDO, an adaptive sliding mode controller is proposed as the fault tolerant controller. Using Lyapunov stability analysis, we also prove the uniform boundedness of the state, the output and the fault estimation errors, and the asymptotic stability of the tracking error under the nonlinear time-varying faults. Finally, we illustrate the effectiveness of the proposed diagnosis method and the control scheme thorough computer simulations.

A Position Control of Seesaw System using Particle Swarm Optimization - PID Controller (PSO-PID를 이용한 시소 시스템의 위치제어)

  • Son, Yong Doo;Son, Jun Ik;Choo, Yeon Gyu;Lim, Young Do
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.185-188
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    • 2009
  • In this paper, Position Controller for balance of Seesaw System design using PID Algorithm. Seesaw System is that it's system use widely to analyze of ship or flight dynamics, Inverted Pendulumand, Robot System, manage system for theory of modern control system and all sorts of analysis. In case of Seesaw System, it's necessity that understand and analysis of system and correct selection of parameter because the system is strong nonlinear control system. It guarantees efficiency and stability to adapt quickly for disturbance or change of controller from PID Algorithm of guarantee safe from simple and long history and PSO(Particle Swarm Optimization) that sort of metaheuristic optimization that need to accuracy and fast PID parameter tuning.

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A PID Genetic Controller Design Using Reference Model (기준모델을 이용한 PID 유전 제어기 설계)

  • Park, K.H.;Nam, M.H.;Hwang, Y.W.;Chun, S.J.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07b
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    • pp.894-896
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    • 1999
  • PID 제어는 50년의 역사를 갖기 때문에 현장의 사용자는 이 제어방식에 익숙해져 있으며, 제어장치의 구성이 간단하며 제어기의 최적동조가 가능하므로 많은 분야에서 사용되고 있다[1]. 그러나 PID 제어기에 의해서 얻은 결과에 대하여 만족하기 위해서는 많은 시행착오를 겪어야 한다. 또한 만족하는 결과를 얻었다고 할지라도 외란, 플랜트의 동특성이 바뀌는 경우 시스템을 추종하지 못하기 때문에 파라미터를 재조정하여야 한다. 유전 알고리즘은 자연세계의 진화 현상에 기초한 계산모델로서 John Holland에 의해서 1975년에 개발된 전역적인 최적화 알고리즘이며[1][2], 비선형 고차원, 불연속, 다중모드, 노이즈 함수 등에 대하여 강건함을 보여주고, 복잡한 탐색 공간에서 최적 값을 스스로 발견하는 학습 능력을 갖는다. 이 방법은 재생산, 교배, 돌연변이를 통하여 최적해를 찾은 방법으로 1989년에 D. E. Goldgerg에 의해서 체계적으로 정리된 후 여러 분야에서 응용되고 있다[3][4]. 그러나 유전 알고리즘은 목적함수만을 이용하여 해집단을 탐색하기 때문에 숙련운전자가 원하는 제어 특성 명세인 상승시간, 정착시간, 초과량(oveshoot) 둥을 구체적으로 명시하여 제어에 반영할 수 없다. 또한, 유전 알고리즘은 입력 값이 크게 바뀔 경우 다른 시스템으로 인식하여 새로운 탐색을 수행하는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 첫째, 기준모델을 도입하여 플랜트의 성능을 기준모델로 표현하여 플랜트가 요구하는 성능지표를 정량적으로 규정하는 것이 가능하였다. 또한, 이것은 미지 플랜트 동특성을 식별하기 위한 신호로 사용되어, 플랜트의 정보를 얻는데 이용되었다. 즉, 기준모델과 플랜트 출력사이의 추종 오차 정보가 적응기구인 PID 유전제어기의 입력으로 사용되며, 구형파 입력의 경우에도 기준모델과 플랜트의 출력차는 크게 변하지 않는다. 따라서, 유전 알고리즘의 목적함수에 기준 모델을 제안 적용하여 안정적이고, 세밀한 제어를 수행하였다. 둘째, PID의 간단하면서 확실한 제어가 가능하다는 점과 전역적인 최적값을 찾을 수 있는 유전 알고리즘을 적용하여 고속제어를 요하는 직류 서보 모터(DC Servo Motor) 운전 시 실시간 파라미터 동조에 적용하였다.

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A study on simulation and performance improvement of industrial robot manipulator controller using adaptive model following control method (적응모델추종제어기법에 의한 산업용 로봇 매니퓰레이터 제어기의 성능개선 및 시뮬레이션에 관한 연구)

  • 허남수;한성현;이만형
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.2
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    • pp.463-477
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    • 1991
  • This study proposed a new method to design a robot manipulator control system capable of tracking the trajectories of joint angles in a reasonable accuracy to cover with actual situation of varying payload, uncertain parameters, and time delay. The direct adaptive model following control method has been used to improve existing industrial robot manipulator control system design. The proposed robot manipulator controller is operated by adjusting its gains based on the response of the manipulator in such a way that the manipulator closely matches the reference model trajectories predefined by the designer. The manipulator control system studied has two loops: they are an inner loop on adaptive model following controller to compensate nonlinearity in the manipulator dynamic equation and to decouple the coupling terms and an outer loop of state feedback controller with integral action to guarantee the stability of the adaptive scheme. This adaptation algorithm is based on the hyperstability approach with an improved Lyapunov function. The coupling among joints and the nonlinearity in the dynamic equation are explicitly considered. The designed manipulator controller shows good tracking performance in various cases, load variation, parameter uncertainties. and time delay. Since the proposed adaptive control method requires only a small number of parameters to be estimated, the controller has a relatively simple structure compared to the other adaptive manipulator controllers. Therefore, the method used is expected to be well suited for a high performance robot controller under practical operation environments.