• 제목/요약/키워드: 제어 회로 설계

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휴머노이드 로봇 팔의 위치 추종을 위한 FPGA 기반의 신경회로망 제어기 구현 (FPGA Implementation of Neural Network Controller for Position control of Humanoid Robot Arm)

  • 김정섭;정슬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.79-80
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    • 2008
  • 본 논문은 FPGA 기반에서 실수형 프로세서의 설계 및 구현에 대한 내용과 이를 이용하여 휴머노이드 로봇 팔의 위치제어를 위한 PD 제어기반의 신경회로망 제어기의 구현에 대한 내용이다. 설계된 프로세서는 명령어 기반의 처리를 통해 산술 연산 뿐만 아니라 로봇의 제어에 사용되는 외부 모듈의 사용이 가능하도록 설계하였으며, 신경회로망 구현에 사용되는 지수함수를 효율적으로 근사화하기 위한 Taylor series를 이용한 알고리즘을 하드웨어 레벨에서 구현하였다. 휴머노이드 로봇 팔의 위치 추종을 위해 고전적인 PD 제어기를 설계하고 PD 기반의 신경회로망 제어기를 설계하였다. 로봇 팔의 6축 제어를 위한 신경회로망 제어기에 요구되는 많은 연산을 감당하도록 하기 위해 설계된 프로세서를 통해 정의된 프로그래밍언어로 제어 프로그램을 작성하였다. PD 제어기와 PD 기반의 신경회로망 제어기를 하드웨어에 설계하여 로봇팔의 위치 추종을 실험하였으며 성능을 비교 검증하였다. 프로세서는 Altera의 Stratix II EP2S180 DSP development board에 구현되었으며 실험적으로 25MIPS의 성능을 가지는 것으로 나타났다.

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다중채널을 갖는 오토튜닝 온도 제어기 개발 (Development of Auto-tuning Temperature Controller with Multi-channel)

  • 이갑래
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권4호
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    • pp.419-427
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    • 2018
  • 본 연구에서는 하나의 제어보드로 여러 대의 제어 시스템을 동시에 제어 가능하도록 하는 다중채널 제어기능을 갖는 오토튜닝 온도제어기를 설계하고 구현한다. 제어기 보드는 다중채널 입력 및 출력 기능을 가지고 있으며, 여러 개의 제어 알고리듬이 서로 독립적이지만 동시에 동작하는 멀티채널 제어기이다. 먼저 다중채널 제어기능을 갖는 온도제어기 설계방법을 나타내고. 이를 구현하는 센서입력부 회로, 제어신호 출력부 회로, 파워제어부 회로 등의 하드웨어 회로를 설계한다. 또한 다중채널 온도 제어기의 성능을 모니터링 하기 위하여 온도 제어 출력신호의 직렬 통신 데이터 프로토콜을 설계하고, 구현된 다채널 온도제어기의 실제 시험을 통한 성능을 평가한다.

인덕터, 커패시터의 기생저항을 고려한 Buck Converter 해석 및 제어기 설계 (Buck Converter analysis and controller design considering parasitic resistance of inductor and capacitor)

  • 이규민;김일송
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.487-488
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    • 2019
  • 본 연구는 인덕터, 커패시터의 기생저항을 고려한 Buck Converter의 회로 해석 및 Two Loop Control 방법의 제어기 설계를 제안한다. 일반적인 Buck Converter의 회로 및 제어기 설계에서는 인덕터, 커패시터의 기생저항의 값이 작아 0으로 간주한다. 본 논문에서는 인덕터와 커패시터의 기생저항을 고려한 회로를 수학적으로 해석한 뒤 Matlab SISOTOOL을 이용하여 전압 및 전류 제어기를 설계하고 PSIM을 통해 회로를 구성하여 시뮬레이션을 통해 검증함으로써 일반적인 설계보다 정확성을 가진 설계방법을 제안한다.

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프린터 헤드 노즐분사 제어용 집적회로설계 (Design of an Integrated Circuit for Controlling the Printer Head Ink Nozzle)

  • 정승민;김정태;이문기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.798-804
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    • 2003
  • 본 논문에서는 프린터 head의 노즐분사제어를 위한 개선된 회로를 설계하였다. 기존 방식에 비하여 비하여 Pad 수를 줄임으로서 노즐 수를 확장시킬 수 있다. 제안된 회로는 사전검증을 위하여 먼저 20개의 노즐을 제어하는 sample 회로로 설계하고 FPGA를 이용하여 동작을 확인하였다. 320개의 노즐제어를 위한 전체회로는 sample 회로를 확장하여 ASIC Full Custom 설계방식을 통하여 설계한 뒤 로직 및 회로 simulation 검증을 하였다. 전체회로는 3$\mu\textrm{m}$ CMOS design rule을 적용하여 layout 및 chip으로 제작되었다.

Planten제어방식 한글텔레아티프의 제어이론회로 (On the Control Logic Circuits for the Platen Controlled Korean Teletypewriter)

  • 김재균;송길호;안순신
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1-6
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    • 1975
  • 본 논문은 Platen동작제어에 의한 한글델레타이프외 세가지 제어논리회로를 설계검토하였다. 일반적인 논리회로 구성방법에 의한 설계결과, 상태, 상태변이함수 그리고 출력함수외 순서로 설계한 Pulse mode의 제어회로가 가장 간단하였다. 이때 필요한 기억소자는 D Flip-Flop 2회 뿐이었다.

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인공 지능을 이용한 자율주행차량의 제어

  • 류영재;홍재영;임영철
    • 전기의세계
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    • 제46권3호
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    • pp.20-25
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    • 1997
  • 자율주행시스템은 복잡한 환경에서 효과적인 주행을 위해서 센서를 통해 주변의 정보를 수집하고 주변환경에 적절한 동작을 취해야 한다. 이러한 자율주행시스템에 지능적인 방법을 통하여 새롭게 제안한 방법을 서술하였다. 퍼지 논리를 이용하여 운전자와 같이 차량이 차선을 따라 주행하기 위한 퍼지 논리 제어기(FLC)가 설계되었다. 함축적인 차량모델을 기반으로 설계한 퍼지 논리 제어기가 복잡하고 정확한 차량모델을 기반으로 설계된 PID나 FSLQ 제어기와 동등한 성능을 발휘하였다. 인간의 운전방법을 학습할 수 있는 신경회로망을 이용하여 자율주행시스템에 적용하였다. 퍼지 신경회로망은 인간의 제어특성을 반영하도록 설계되었으며 자동으로 생성된 제어기는 퍼지 논리 제어나 신경회로망의 기법보다 우수한 성능을 발휘하였다. 퍼지 논리, 신경회로망, 유전자 알고리즘 등의 인간의 지능 모델에 기초를 둔 방법을 자율주행차량의 제어에 도입하므로써 기존의 자율주행시스템의 문제점을 극복하는데 주요한 역할을 하였다. 앞으로 퍼지 논리, 신경회로망, 유전자 알고리즘은 각각의 강점을 융합하거나, 고전적인 제어 알고리즘과 결합하므로써 더욱 우수한 성능을 발휘할 것으로 예상된다.

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이동 로봇의 경로 추종을 위한 웨이블릿 신경 회로망 기반 예측 구어 시스템의 설계 (Design of Wavelet Neural Network Based Predictive Control System for the Path Tracking of Mobile Robots)

  • 송용태;박진배;최윤호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2329-2331
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    • 2004
  • 본 논문에서는 이동 로봇의 경로 추종 제어를 위해 웨이블릿 신경 회로망에 기반한 예측 제어기의 설계 방법을 제안하고자 한다. 제안한 방법에 의해 설계된 제어기는 이동 로봇의 동특성을 예측하기 위한 웨이블릿 신경회로망 기반 예측기와 예측 제어기로 구성된다. 제안한 방법에서 모델링 및 제어기로 적용되는 신경 회로망의 장점과 우수한 해석 능력을 가진 웨이블릿 변환의 장점을 결합한 웨이블릿 신경 회로망을 이용하여 이동 로븟의 동특성을 모델링하여 예측 제어기에서의 비용 함수 최소화에 적용한다. 경로 추종 제어의 목적인 이동 로봇의 실제 출력과 예측기의 출력 오차를 최소화하기 위해 웨이블릿 신경 회로망의 파라미터 동정 및 예측 제어기는 경사 하강법을 이용하여 학습한다. 마지막으로 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안한 예측 제어 시스템의 적용가능성 및 효율성을 검증하고자 한다.

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탑재형 배터리 충전기의 안정도 향상을 위한 제어기 설계 (Controller Design for Stability Improvement of an On-Board Battery Charger)

  • 고영종;정해광;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.313-314
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    • 2011
  • 본 논문은 탑재형 배터리 충전기의 안정도 향상을 위한 제어기 설계 기법을 제안한다. 전체 시스템은 역률개선회로와 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터로 구성되어 있다. 역률개선회로는 전류제어기와 전압제어기에 의해 입력전류와 직류단 전압을 제어하며, 풀-브릿지 컨버터는 직류단 전압을 입력으로 하여 일정 출력전압을 제어한다. 본 논문에서는 역률개선회로의 소신호 모델을 이용한 PI 전류 및 전압제어기 설계기법, 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터에서 출력 캐패시터의 작은 등가직렬저항(ESR)을 고려한 타입-3 형태의 제어기 설계기법을 제안한다. 3kW급 탑재형 배터리 충전기 시스템을 모의한 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 성능을 검증한다.

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VLSI를 활용한 순차제어의 자동설계에 관한 연구 (Design Automation of the Sequential Machine for VLSI)

  • 박충규;조동섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1983년도 하계학술회의강연.논문초록집
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    • pp.247-249
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    • 1983
  • 분 논문에서는 순차제어기 설계 과정을 전산화함과 동시에 여러 종류의 순차 제어 방식에도 일반적으로 적용될 수 있는 VLSI회로 설계법을 제안하고 있다. 특히 VLSI설계에 적합한 회로를 구성하기 위해 최소 구성의 기억 소자를 사용하여 이에 맞는 설계 프로그램을 개발하여 응용 결과를 기존의 방법과 비교하여 보았다.

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신경회로망을 이용한 이륜 역진자 로봇의 퍼지제어기 설계 (Design of Fuzzy Controller for Two Wheeled Inverted Pendulum Robot Using Neural Network)

  • 정건우;안태희;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.228-236
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    • 2012
  • 본 논문에서는 빠르고 조작이 간편한 이동 수단인 이륜 역진자 로봇을 기존의 방법보다 더욱 안정적으로 밸런싱하기 위한 제어기를 설계하였다. 먼저 이륜 역진자 로봇의 제어기를 퍼지제어 구조로 선택하고, 지정된 3명의 사용자 무게에 따라 적절한 소속함수 요소 값들을 시행착오적으로 구하였다. 임의의 무게에 대한 적절한 퍼지 소속함수 요소 값을 구하기 위해 앞의 3명의 무게에 따른 퍼지 소속함수 요소 값들을 신경회로망으로 튜닝한 뒤 퍼지 제어기에 적용하여 보다 안정적인 제어가 가능하도록 제어기를 설계하였다. 설계된 제어기를 시뮬레이션 하여본 결과, 기존의 퍼지 제어기에 비해서 본 논문에서 제안한 신경회로망으로 튜닝한 퍼지제어기가 보다 안정적인 제어가 가능함을 확인할 수 있었다.