• Title/Summary/Keyword: 전역 제어

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Autonomous Navigation Controller of Differential Drive Mobile Robots in Unknown Environments (불확실한 환경에서의 차륜 구동 이동 로봇의 자율 주행 제어기)

  • Yoon, Do-Young;Oh, Sang-Rok;Park, Gwi-Tae;Kim, Hwang-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07d
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    • pp.2417-2419
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    • 2003
  • 이동성에 nonholonomic 제약을 받는 차륜 구동 이동 로봇의 불확실한 환경에서의 자율 주행 제어기를 제안하였다. 전체 시스템은 on-line으로 지역경로 계획을 하는 planner 부분과 차륜 구동 이동 로봇의 nonholonomic 제약을 극복하면서 계획된 지역 경로를 충실히 추종하기 위한 제어기 부분의 두 부분으로 구성하였다. Planner는 빠른 응답을 생성하고, 전역적인 정보를 사용하지 않기 위하여 반사적인 제어 방식에 의한 경로 생성 방식을 채택하였고, 제어기 부분은 비선형 posture feedback stabilizer로 설계하였다. 제안된 시스템은 단순한 형태의 제어 방식으로 완전한 자율적인 판단에 의한 장애물 회피와 목표 지점으로의 수렴 능력을 보여 준다. 본 시스템의 단순하면서도 효과적인 자율주행 능력은 반사제어 방식의 장점과 feedback 제어기의 증명된 안정성에서 기인한다. 시뮬레이션과 자체 구현한 차륜 구동 이동 로봇인 "MARI"로 실제 환경에서의 실험을 실시하여 제안된 제어기의 유효성을 검증하였다.

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유전 알고리듬을 이용한 헬리콥터의 퍼지 PID 제어기의 성능 개선

  • 김문환;이호재;주영훈;박진배
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2001.12a
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    • pp.165-168
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    • 2001
  • 본 논문은 비선형 헬리콥터 시스템의 퍼지 비례-적분-미분 (PID) 제어기의 설계기법을 제안한다. 퍼지 제어기는 풍부한 자유도를 포함하므로 비선형 시스템의 제어에 매우 적합하다. 그러나 이의 설계는 전문가의 지식에 의존하므로 시스템의 정확한 지식의 획득에 어려울 경우 우수한 성능을 보장하는 제어기의 설계가 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 제안된 퍼지 PID 제어기의 성능 향상 및 최적화를 위하여 전역적 비선형 최적화 기법인 유전 알고리듬 (GA)을 도입한다. 본 논문에서 제안한 퍼지 PID 제어기의 설계기법은 실제 비선형 헬리콥터 실험 장치에 적용하여 그 효용성 및 실제 산업분야에의 응용 가능성을 보인다.

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Adaptive fuzzy sliding mode controller for uncertain nonlinear systems (불확실한 비선형 시스템에 대한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기)

  • Hwang Eun-Ju;Baek Jae-Ho;Kim Eun-Tae;Park Min-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.164-167
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    • 2006
  • 본 논문에서는 불확실한 비선형 시스템에 대한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기를 설계한다. 불확실한 비선형 시스템에서 발생할 수 있는 파라미터의 변화를 대처하기 위해서 적응 퍼지 이론을 이용하였고, 외란으로 인한 불확실성을 슬라이딩 모드의 제어기를 통해서 해결하였다. 또한 퍼지 튜닝을 통해 슬라이딩 조건을 가변화함으로써 기존의 슬라이딩 모드 제어기에 비해 빠르고 정확하게 추종 가능하도록 제어기의 성능을 향상시킨다. 제안하는 제어기는 정확한 동역학 모델의 구현이 어렵고 복잡한 비선형 시스템에 외란 특성이 우수한 슬라이딩 모드와 실제 시스템을 표현하는 범용 근사자로 유용성이 입증된 퍼지 시스템을 이용하여 간단하고 쉽게 제어할 수 있도록 하였다. Lyapunov이론을 통하여 전역적인 안정화를 보이며, 마지막으로 역진자 시스템에 적용하여 제안된 제어기의 성능을 검증한다.

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Robust Controller Design for Interval uncertainty system (구간 불확실 플랜트에서의 강인 제어기 설계)

  • Lee, Jin-Kyu;Son, Sang-Gyun;Won, Yong-Kyu;Chung, Yang-Woong;Chu, Chan-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07d
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    • pp.2639-2641
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    • 2000
  • 계수적 구간 불확실 플랜트를 안정화하는 강인 제어기의 설계의 방법으로서 고정차수 극 배치(FOPA : Fixed Order Pole Assighnment) 알고리즘을 이용할 수 있다. FOPA 알고리즘에 의해서 강인제어기 계수의 집합은 선형제약조건으로 표현되고, 이 조건을 만족하는 임의의 한점은 주어진 불확실 시스템을 안정화한다. 본 논문에서는 선형제약조건으로 주어진 제어기 계수의 집합에서 외란의 에너지를 최소화하는 제어기를 구하는 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 전역 최적해을 구하는 문제는 BMI(bilinear matrix inequalities)로 표현되지만 제어기의 계수를 고정했을 때는 LMI(lineal matrix inequalities)로 간략화되기 때문에 제어기계수에 대한 최소화와 성능지수에 대한 최소화를 반복함으로써 국부 최적해를 구할 수 있다. 제안한 알고리즘의 효용성을 보이기 위해 제어기 설계 예를 보이고, 그 성능을 비교 분석한다.

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Direct Control of Displacement Using Displacement and Resistance Force Contribution Factor (변위 및 내력기여도계수를 이용한 정량적 변위 제어)

  • Kim, Young-Min;Kim, Chee-Kyeong
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.5 no.3 s.17
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    • pp.91-100
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    • 2005
  • The paper presents a direct method for the diplacement control and stiffness redesign using displacement and response force contribution factors. At first, these two kinds of factors are derived and the relationship between them is examined. An equation to evaluate the change of displacement according to the change of each member stiffness is proposed. For the statically determinate structures, the proposed equation gives the exact solution with no approximation. But it has some error in case of statically indeterminate structures because the redistribution of response forces is neglected in the equation. However, the equation may be very useful even for statically indeterminate structures because it provides the relationship between the member stiffness and the global displacement. The proposed method is expected to be useful for the displacement control of large space or hi-rise building structures where the stiffness design governs the design result.

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FPGA Prototype Design of Dynamic Frequency Scaling System for Low Power SoC (저전력 SoC을 위한 동적 주파수 제어 시스템의 FPGA 프로토타입 설계)

  • Jung, Eun-Gu;Marculescu, Diana;Lee, Jeong-Gun
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.15 no.11
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    • pp.801-805
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    • 2009
  • Hardware based dynamic voltage and frequency scaling is a promising technique to reduce power consumption in a globally asynchronous locally synchronous system such as a homogeneous or heterogeneous multi-core system. In this paper, FPGA prototype design of hardware based dynamic frequency scaling is proposed. The proposed techniques are applied to a FIFO based multi-core system for a software defined radio and Network-on-Chip based hardware MPEG2 encoder. Compared with a references system using a single global clock, the first prototype design reduces the power consumption by 78%, but decreases the performance by 5.9%. The second prototype design shows that power consumption decreases by 29.1% while performance decreases by 0.36%.

A Design of Global Optimal Sliding Mode Controller for Discrete-Time Linear Systems (이산시간 선형 시스템에 대한 전역 최적 슬라이딩 제어기 설계)

  • Lee, Jae-Young;Park, Jin-Bae;Choi, Yoon-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.10b
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    • pp.435-436
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    • 2008
  • 본 논문에서는 궤적이 슬라이딩 평면 밖에 있는 경우에 대해서도 LQ 성능을 보장하는 최적 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법에서는 슬라이딩 평면상에 있을 경우뿐만 아니라 슬라이딩 평면 밖에서도 LQ 성능을 보장하기 위해 최적 슬라이딩 평면을 이용하며 제어기에 슬라이딩 변수에 선형적으로 의존하는 항을 추가한다. 또한 제어기의 강인성을 위해 본 논문에서 제안된 새로운 외란 추정기법을 제어기와 결합한다. 마지막으로 컴퓨터 모의 실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기 설계 방법의 효율성을 검증하고자 한다.

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Evolvable Hybrid-ware using FPGA (FPGA를 이용한 진화 하이브리드웨어)

  • 김태훈;이동욱;심귀보
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.51-54
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    • 2003
  • 진화하드웨어는 하드웨어 스스로 진화하여 필요한 회로를 구성한다 회로를 재구성하기 위해서 유전자 알고리즘을 사용한다. 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)은 전역적 탐색을 통하여 해를 구한다. 하지만 유전자 알고리즘은 많은 개체의 평가를 통하여 이루어지기 때문에 수행하는데 시간이 많이 소요된다. 이전의 연구에서 유전자 알고리즘 프로세서를 이용하여 진화하드웨어를 구성했다. 유전자 알고리즘 프로세서는 유연성이 떨어지고 범용적으로 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 CPU를 이용하여 유전자 알고리즘 프로세서를 소프트웨어로 제어하는 방법을 제안한다 소프트웨어로 합성한 신호로 GAP의 동작을 제어하기 때문에 유연성을 가질 수 있다 FPGA에 CPU와 유전자 알고리즘 프로세서를 구현하여 one-chip 하드웨어를 구현한다.

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Speech Enhancement Based on Improved Minima Controlled Recursive Averaging Incorporating GSAP (전역 음성 부재 확률 기반의 향상된 최소값 제어 재귀평균기법을 이용한 음성 향상 기법)

  • Song, Ji-Hyun;Bang, Dong-Hyeouck;Lee, Sang-Min
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.49 no.1
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    • pp.104-111
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    • 2012
  • In this paper, we propose a novel method to improve the performance of the improved minima controlled recursive averaging (IMCRA). From an examination for various noise environment, it is shown that the IMCRA has a fundamental drawback for the noise power estimate at the offset region of continuity speech signals. Espectially, it is difficult to obtain the robust estimates of the noise power in non-stationary noisy environments that is rapidly changed the spectral characteristics such as babble noise. To overcome the drawback, we apply the global speech absence probability (GSAP) conditioned on both a priori SNR and a posteriori SNR to the speech detection algorithm of IMCRA. With the performance criteria of the ITU-T P.862 perceptual evaluation of speech quality (PESQ) and a composite measure test, we show that the proposed algorithm yields better results compared to the conventional IMCRA-based scheme under various noise environments. In particular, in the case of babble 5 dB, the proposed method produced a remarkable improvement compared to the IMCRA ( PESQ = 0.026, composite measure = 0.029 ).

Adaptive Output Feedback Position/Force Tracking Control of Robot Manipulators (로봇 매니퓰레이터의 위치/힘 추종을 위한 적응 출력 피드백 제어)

  • Shin, Hyun-Seok;Lee, Geun-Ho;Lee, Sung-Ryul; Park, Chang-Woo;Park, Mignon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.11c
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    • pp.197-200
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    • 2001
  • 본 논문에서는 특정한 형태의 제약 즉, 매니퓰레이터의 자유도와 주어진 제약조건의 차원의 차이가 1이며, 매니퓰레이터의 동역학을 작업영역에서의 축차모델로 나타내었을 때, 변환행렬이 단위행렬로 나타나는 제약을 가지는 불확실한 로봇 매니퓰레이터의 위치/힘 추종을 위한 적응제어기를 제안한다. 제안된 제어기는 비선형 좌표변환을 통하여 얻어진 로봇의 축차모델(reduced-order model)을 이용하여 위치제어와 힘제어의 문제를 분리한다. 특히, 비선형 동적 필터를 이용하여 위치의 측정만을 필요로 하며, 적응제어 기법을 통하여 전역 점근적인 안정성을 보장한다.

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