Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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1998.05a
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pp.321-326
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1998
본 논문에서는 정밀 제어와 온-라인 제어를 위하여 유전 알고리즘을 이용한 퍼지-신경망 제어기를 제안하였다. 제안된 제어기의 설계방법은 다음과 같은 3단계의 동조과정으로 구성한다. 1) 퍼지 제어기의 비퍼지화 연산을 신경망을 이용하여 함수근사화 시킨 후, 퍼지-신경망 제어기를 구성한다. 2) 플랜트에 적합한 퍼지 소속함수의 형태를 얻기 위해 유전 알고리즘을 이용하여 근사화된 퍼지 소속함수를 찾는다. 3) 근사화된 초기 퍼지 소속함수를 퍼지-신경망 제어기에 의해 적응학습으로 최적의 퍼지 소속함수를 얻고, 또한 플랜트의 파라미터 변동이나 외부환경의 변화에 대해 적응할 수 있도록 최적의 퍼지 소속함수를 추정한다. 제안된 제어기의 성능을 평가하기 위하여 DC 서보모터의 속도제어에 적용하였다.
In the paper a superior performance algorithm compared to the existing vehicle actuated controller and time fixed controller and the additional controller is described through realization of fuzzy traffic phase controller. Fuzzy theory is encouraging since the application is similar to human's decision ability that is approately coped with uncertain conditions. The paper presents that selection of the phase adequated the variable traffic conditions through the fuzzy theory algorithm and decision of optimal cycle time approated the uncertain traffic volume are predominant in traffic jam solution compared to the existing Webster's cycle time decision method and the sequential traffic phase design method and dual-ring phase operation system.
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.
본 논문에서는 계층적 공정 경쟁 기반 병렬 유전자 알고리즘 (Hierarchical Fair Competition Genetic Algorithm: HFCGA)을 이용하여 Ball & Beam 시스템에 최적의 Fuzzy Cascade 제어기를 설계하고자 한다. Ball & Beam 시스템은 비선형적이며 Beam의 마찰계수와 Ball의 중력 가속도를 고려하여 Ball의 위치를 조정하는 시스템이다. 이러한 Ball & Beam 시스템에 대해 Fuzzy Cascade 제어기를 설계하고, 조기 수렴에 문제가 있는 기존의 유전자 알고리즘을 개선한 HFCGA를 이용하여 제어기의 파라미터를 최적화 한다. 마지막으로 실제 플랜트에 적용하여 설계된 제어기의 성능을 평가하고, PD Cascade 제어기와 Fuzzy Cascade 제어기의 성능을 비교한다.
To design flight control law of an unmanned aerial vehicle, automated control gain determination program was developed. The procedure for determination of control gain was formulated as the control gains were designed from the optimal solutions of the optimization problem. PSO algorithm, which is one of the evolutionary computation method, and SQP algorithm, which is one of the nonlinear programming method, are used as optimization problem solver. Thru this technique, computation time required for finding the optimal solution is decreased to 1/5 of that of PSO algorithm and more accurate optimal solution is obtained.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.12
no.5
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pp.179-189
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2008
The object of this study is to develope a program with proposed numerical techniques for an optimal seismic control of structures using active tendon systems. Ricatti closed-loop algorithm has been applied to control the active tendon systems with time-delay problem. The optimal control is formulated as an optimization problem which is finding optimal weighting matrices by minimizing the quadratic performance index by SUMT. In order to find the optimal location of active tendons in structures, controllability index has been introduced. From numerical examples, the current optimal control technique with optimal location of tendons was suitable to control the seismic response of structures.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.28
no.11C
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pp.1062-1069
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2003
This paper presents a new loop shaping technique for design of robust optimal PID controllers in order to satisfy the performance requirements. PID controller can be designed by selecting the suitable weighting factors Q and R. This technique is developed by pushing all two zeros formed by PID controller closely to a larger pole of the second order plant. As a result, a good loop shaping is achieved in the high frequencies region on the Bode plot. For the robust optimal tuning of PID controller for second order system, a new loop shaping procedure is developed via LQR approach.
Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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2000.11a
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pp.213-219
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2000
본 논문에서는 쌍선형 시스템에 대한 퍼지 제어 기법을 제안하였다. 쌍선형 시스템은 비선형 시스템의 특별한 형태로서, 상태 변수와 입력변수가 곱해진 항 때문에 시스템을 제어하기가 용이하지 않다. 이러한 비선형 때문에 기존의 제어기법을 적용하여도 원하는 성능을 얻기가 쉽지 않다. 또한 쌍선형 시스템을 선형 시스템에 근사화 시켜서 최적해를 구하기 위한 반복적 방법을 이용한 최적제어기법 역시 제안되었으나 이 결과 또한 제한된 시스템에 대하여만 적용이 가능하고 많은 연산이 큰 부담으로 작용한다. 따라서 쌍선형 시스템에 대한 제어기 설계는 활발한 연구결과에도 불구하고 용이하지 않다. 따라서 본 논문에서는 비선형에 대한 적당한 보상을 퍼지제어 기법을 통하여 제공 하므로서 쌍선형 시스템의 제어 문제를 해결하였다. 또한 설계된 제어기를 모의 실험을 통하여 원하는 성능을 얻을 수 있음을 보였고 기존의 반복적 방법을 통한 최적제어 기법과 비교하였다.
Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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2000.08a
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pp.125-128
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2000
가상적인 검출잡음을 가정하고 칼만 필타(Kalman Filter)를 고려하여 근사적 최적 레귤레이터의 특성에 가깝게 함으로써 견실 안정성을 회복할 수 있는 제어 시스템의 설계에 관하여 검토한다. 본 연구에서는 관측기를 이용한 최적 레귤레이터 계에 적분기를 결합한 견실제어계의 설계법을 나타내고 견실성을 회복할 수 있는 제어기의 파라미터 설정법을 나타낸다. 제어대상의 파라미터 변동에 의해서 생기는 등가인 외란을 억제하고 과도특성이 변하지 않는 제어 시스템을 모델 매칭의 원리에 기초하여 설계한다.
화력발전소 보일러의 각종 공정은 대부분 비례 적분 미분 제어기에 의해 제어되어 왔다. 이러한 비례 미분 적분 제어기의 최적튜닝은 공정에 있어 가장 중요한 부분 중 하나라고 할 수 있다. 또한 보일러 제어는 다중의 입력과 루프로 구성되어져 있어 이를 튜닝하기가 어려워 현재까지의 최적튜닝은 튜닝전문가의 숙련도에 의해 결정되어져 왔다. 본 논문에서는 고급공정제어기(Advanced Process Control, APC)를 개발하는 과정과 이를 이용해 최종적으로 보일러 제어기에서 제어하고자 하는 대상에 대한 응답특성을 간단한 튜닝을 통해 구현하는 과정에 대하여 설명하고 그 결과를 시뮬레이터를 통해 시험함으로써 검증해 보이고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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