• 제목/요약/키워드: 비선형 PD 제어기

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재진입 비행체의 진입 및 착륙단계 경로 생성 및 퍼지제어기 설계 (Trajectory Planning and Fuzzy Controller Design of a Re-entry vehicle on Approach and Landing phase)

  • 민찬오;조성진;이대우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.150-159
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    • 2010
  • 재진입 비행체의 Approach & Landing단계는 Steep Glideslope 단계, Circular Flare 단계, Flare Maneuver 단계로 이루어지며, 본 논문에서는 실시간 경로 생성을 위하여 기하학적 조건을 이용한 기준궤적 생성 알고리즘을 사용하였다. 이를 통하여 재진입비행체의 착륙 안정성을 고려한 기준궤적을 빠른 시간 안에 생성할 수 있다. 그리고 본 논문에서는 비선형 시스템에 대하여 강건성을 가지는 Mamdani Fuzzy PD Controller를 통한 종방향 및 횡방향 제어기를 설계하였다. 또한 Downrange 와 Crossrange의 초기 오차를 포함하는 시뮬레이션을 수행하여, 제안된 Fuzzy 제어기의 우수한 성능을 확인하였다.

상태변수 조합 퍼지 제어기를 이용한 도립진자 시스템의 안정화 (Stabilizing Inverted Pendulum System Using Fuzzy Controller Based on State Variables Combination)

  • 이윤형;김종필;진강규;소명옥
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권8호
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    • pp.1104-1110
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    • 2012
  • 도립진자 시스템은 제어이론의 다양한 기본 요소를 포함하는 제어문제를 다루는데 많이 사용되고 있다. 초기에 도립진자 시스템의 안정화 제어는 PD, PID 등의 고전적인 방법이 주로 사용되었으나 최근에는 현대제어 이론과 지능제어 기법을 이용한 방법이 주로 적용된다. 최근 비선형 제어에 종종 사용되는 퍼지제어기는 도립진자 시스템과 같이 시스템의 상태 변수가 많으면 퍼지 규칙은 급격하게 증가되어 설계가 까다롭게 된다. 또한 상태 변수를 2개씩 구분하여 퍼지제어기를 설계하면 하나의 제어시스템에 2개의 퍼지제어기를 설계해야 하는 번거로움이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 도립진자 시스템의 4개의 상태변수를 물리적 의미에 따라 새로운 2개의 신호로 재구성하고, 이를 퍼지 입력 변수로 사용하는 상태변수 조합 퍼지 제어기(FCSC)를 제안한다. 제안한 제어기는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 유효성을 확인한다.

간편간접추론방법을 이용한 비선형 퍼지 I+PD 제어기의 설계 (Design of Nonlinear Fuzzy I+PD Controller Using Simplified Indirect Inference Method)

  • 채창현;채석;박재완;윤명기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.2898-2901
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    • 1999
  • This paper describes the design of nonlinear fuzzy I+PD controller using simplified indirect inference method. First, the fuzzy I+PD controller is derived from the conventional continuous time linear I+PD controller. Then the fuzzification, control-rule base, and defuzzification using SIIM in the design of the fuzzy controller are discussed in detail. The resulting controller is a discrete time fuzzy version of the conventional I+PD controller. which has the same linear structure. but are nonlinear functions of the input signals. The proposed controller enhances the self-tuning control capability. Particularly when the process to be controlled is nonlinear When the SIIM is applied, the fuzzy inference results can be calculated with splitting fuzzy variables into each action component and are determined as the functional form of corresponding variables. So the proposed method has the capability of the high speed inference and adapting with increasing the number of the fuzzy input variables easily. Computer simulation results have demonstrated the superior to the control performance of the one Proposed by D. Misir et at.

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적응형 PID 제어기를 이용한 비선형 시스템 제어에 관한 연구 (A Study on Nonlinear System Control Using Adaptive PID Control)

  • 조현철;김성훈;이영진;이권순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.702-704
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    • 1997
  • In this paper, we applied self-tuning controller with I-PD type to process with time delay's. Process parameters are estimated by the recursive least squares algorithm, and optimal gains are obtained. This paper shows self-tuning controller with I-PD type performs better than that of general PID type for the nonlinear system with sudden change of set-points.

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하드 디스크용 전단형 2단구동기의 동적 해석 및 제어 (Tracking Control of HDD Dual Stage Actuator with Shear Mode PZT Micro-actuator)

  • 박성준;이상민;윤준현;양현석;박영필
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1570-1576
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    • 2000
  • 하드디스크의 고용량화 추세에 따라 헤드의 정밀한 위치제어를 위한 큰 대역폭의 트랙추적 서보 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 이에 작은 신호의 마찰을 제거하고 대역폭을 높이는 방법 중 하나인 2단구동기 트랙추적제어를 실시하여 큰 대역폭의 트랙 추적 서보시스템을 구성하는 방법에 대해 연구하였다. 2단구동기는 조동구동기(기존 하드디스크의 VCM)와 전단형 압전체를 부착한 미동구동기로 구성하였다. 미동구동기의 Hinge구조는 트랙 방향의 공진 주파수와 출력변위를 만족시키기 위한 구조로 설계하였다. 제어기는 notch filter와 PI 보상기를 사용하는 조동구동기와 notch filter와 PD 보상기를 사용하는 미동구동기를 다양한 구조로 구성한 것들을 비교하였다. 2단구동기는 VCM만을 사용하여 트랙 추적을 할 때보다 트랙 편심을 잘 추적하며, 기계적 공진과 VCM의 비선형성에 의해 제한된 대역폭을 개선시키는 효율적인 방법임을 확인하였다.

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주거 환경 적용을 위한 Slotless 선형 동기전동기의 위치 피드백 제어에 따른 구동 특성 개선 (Driving Characteristics Improvement according to the Position Feedback Control of Slotless Linear Synchronous Motor for Living Application)

  • 조경필;김용재
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.285-290
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    • 2013
  • Slotless 선형 동기 전동기(Linear Synchronous Motor)는 가동자의 구조가 간단하고 1차측 철심의 슬롯을 제거하여 갭 중의 자기에너지를 균일화해 추력 변동을 억제할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 고효율로 구동이 가능하고 제어성이 타 선형 전동기에 비해 뛰어나 반송장치의 적용이 확대 되고 있는 실정이다. 하지만 주거 환경 분야의 적용은 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 Slotless 선형 동기 전동기의 주거 환경 분야 적용을 위해 위치 피드백 제어에 따른 구동 특성을 고찰하고 속도 진동의 최소화와 안정된 응답 특성을 얻기 위해 부하 탑재와 가속도를 변화시켜 위치 피드백 제어를 비교함으로써 제어기의 유용함을 입증한다.

DC Motor 제어를 위한 상태궤환 변수의 최적제어 (Optimal control of the State Feedback Variables for Controlling DC Motor)

  • 최진부
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.31-42
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    • 1985
  • DC motor를 제어하기 위하여, 두개의 feedback sensor 즉, potenfiometer와 tachometer를 사용하고 있다. 최적 제어치를 얻기위한 제어 방법으로써 선형계로써는 kalman regular type, 비 선형계로써는 on-off relay-type와 상태 제환을 적용하였다. 역시, 추적각의 측정 방법으로서는. 측정치를 이웅한 위치와 속도 미분치를 이용한 위치와 속도, 그리고 관측기를 이용한 위치, 속도와 오제곱 분산치를 추정하여 추적각의 제어치를 비교 분석하였다.

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수중로봇의 롤 운동제어를 위한 모델 베이스 제어에 관한연구 (Study on Model Based Control for the Roll Motion of an Underwater Robot)

  • 김치효;박근우;김태성;이민기
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.323-330
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    • 2009
  • 병렬기구를 이용하여 항만공사를 위한 수중로봇을 개발하였다. 수중으로 큰 피복석을 옮기기 위해 수중로봇은 크레인에 의해 권양된다. 수중로봇의 요오와 피치운동은 유압 실린더에 의해 제어되지만 롤 운동은 제어되지 않는다. 롤 운동을 위해 로봇 양쪽에 프로펠러가 장착되어 제어된다. 본 논문은 수중로봇의 롤 운동제어에 관한 것이다. 롤 운동 각도를 측정하기 위해 자이로 센서가 사용되었다. 로봇의 롤 운동을 2차 비선형 시스템으로 나타내고 반복 리스트 스퀘어 방법과 적응인식 방법으로 동적 모델을 찾았다. 동적 모델로 외란을 보상하기 위한 제어입력을 계산하고 PD 제어, 반복 리스트 스퀘어 모델 베이스 제어, 적응 모델 베이스 제어를 롤 운동제어에 적용했다. 수중로봇의 시스템을 설명하고 제안한 제어기의 시뮬레이션과 실험결과를 보인다.

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.

추진기의 동역학을 고려한 무인잠수정의 슬라이딩 모드 제어 (A Sliding Mode Control of an Underwater Robotic Vehicle under the Influence of Thrust Dynamics)

  • 최형식;박한일;노민식;소명옥
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1203-1211
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    • 2009
  • 무인잠수정의 동역학은 추진체의 동력학에 의해 큰 영향을 받는다. 무인잠수정의 호버링 또는 저속 상태의 움직임을 제어하는 것은 자동 도킹 혹은 잠수정의 매니퓰레이터의 제어에 있어서 매우 중요하다. 모터기반의 추진체 동역학은 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있다. 결국, 추진기와 동적 커플링을 이루는 무인잠수정의 운동역학도 매우 비선형적이며 불확실한 매개변수를 가지고 있기 때문에 강인제어기가 무인잠수정의 모션제어에 있어서 효과적이라고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 전기 추진체에 의해 추진되는 무인잠수정의 저속 또는 호버링 상태를 제어하기 위한 강인제어 기법을 보인다. 또한, 비선형성과 불확실한 매개변수가 결합된 무인잠수정의 상태도 강인제어를 이용하여 동시에 제어한다. 강인제어 방법 중에서 슬라이딩 모드 제어기를 설계하여 추진체와 무인잠수정의 불확실한 변수와 비선형성들을 보상하며 원하는 위치를 유지하는 제어방법을 제안하였다. 모의실험을 통하여 제안한 슬라이딩 모드 제어기는 선형제어기인 PD제어기 보다 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.