• Title/Summary/Keyword: 최적 제어 이론

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A Study on the Algorithm for Automatic Generation of Optimal Waypoint with Terrain Avoidance (지형 회피를 위한 최적 경로점 자동 생성 알고리듬 연구)

  • Park, Jung-Jin;Park, Sang-Hyuk;Ryoo, Chang-Kyung;Shin, Sung-Sik
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.11
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    • pp.1104-1111
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    • 2009
  • In the low altitude, mission of the aircraft is restricted by a variety of threats such as anti-air missiles and terrain obstacles. Especially, aircraft have always a risk of ground collision near terrain. In this study, to effectively solve this problem, we developed the flight path generation algorithm that is considered the terrain avoidance. In this flight path generation algorithm, waypoints that should be passed by the UAV are selected first. The waypoints are located in the middle of the terrain obstacles. Then, physically meaningful waypoints sets are classified by Dijkstra algorithm. The optimal waypoint guidance law based on the optimal control theory is applied to produce trajectory candidates. And finally the minimum control energy trajectory is determined.

Design of a Discrete-Time $H_{\infty}$ Controller with Preview Action (예견 기능을 가진 이산시간 $H_{\infty}$ 제어기의 설계)

  • Choi, Jin-Tae;Kim, Jong-Shik
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.3 no.2
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    • pp.115-123
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    • 1997
  • 이산기간 H/sub .inf./ 제어에 의한 최적 예견제어기를 제안한다. 기존의 H/sub .inf./ 제어기는 미지의 외란만 고려한 것이고, LQ 에 의한 예견제어기는 예견 가능한 외란과 미지의 외란이 동시에 가해지는 동적 시스템의 전달함수 행렬의 infinity 놈의 최소화하는 피드백제어기가 동시에 설계된다. 제어기의 설계는 full-information H/sub .inf./ 제어 이론을 따르나, 그 유도 과정은 LQ 에 기초한 예견제어기와 유사하게 이루어진다. 설계된 H/sub .inf./ 예견 게인 행렬은 LQ 예견 게인 행렬과 유사한 구조를 갖는다. 전달함수 행렬의 infinity 놈이 .inf.로 갈수록 H/sub .inf./ 예견 게인 행렬은 LQ에 의한 것에 접근한다. LQ 예견 게인 행렬은 H/sub .inf./ 예견 게인 행렬의 부분 집합임이 입증한다.

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The Control Rod Speed Design for the Nuclear Reactor Power Control Using Optimal Control Theory (최적제어이론에 의한 원자로 제어봉속도의 설계)

  • Lee, Yoon-Joon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.26 no.4
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    • pp.536-547
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    • 1994
  • The state feedback optimal control techniques are used in designing the reactor control system. The mathematical plant model with the temperature feedback effects is established from the one delayed neutron group point kinetics equation and the singly lumped thermal-hydraulic balance equations, and is expressed in terms of state variables. The LQR (Linear Quadratic Regulator) control system is designed, being followed by the LQG (Linear Quadratic Gaussian) design to determine the optimal conditions of rod movement for the desired reactor power responses. And two different servo control schemes, the ordinary feedback system and the order increased regulating system, are proposed for the purpose of input tacking. The general control characteristics such as stability margins and output responses are discussed. Comparing each other, it is found that the order increased regulating system has far better control characteristics than the ordinary feedback system.

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STATION-KEEPING MANEUVERS FOR A GEOSTATIONARY SATELLITE USING LINEAR QUADRATIC REGULATOR (선형제차조절법을 이용한 정지궤도 위성의 위치보존 궤도조정)

  • 이선익;최규홍;이상욱
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.14 no.1
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    • pp.142-149
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    • 1997
  • This paper applied one of the well-known optimal control theory, namely, linear quadratic regulator(LQR), to the station-keeping maneuvers(SKM) for a geostationary satellite. The boundary conditions to transfer the system with a good accuracy at a terminal time were based upon the predicted orbital data which are created due to the Earth's non-uniform mass distribution's effect during 14 days and due to luni-solar effect during 28 days. Through the linearization of the nonlinear system equation with respect to reference orbit and the numerical integration of Riccati equation, the optimal trajectories and the corresponding control law have been obtained by using LQR. From the comparison of ${\Delta}V$ obtained by LQR with the ${\Delta}V$ obtained anatically by geometric method, Station Keeping Maneuvers(SKM) via LQR may provide comparable results to a real system. Furthermore it will demonstrate the possibility in fuel optimization and life extension of geostationary satellite.

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Phenomenological Model for Vibration Control of Booms on Articulated Bridge Inspection Robots (교량검사 굴절로봇 붐의 진동제어를 위한 수치모델에 관한 연구)

  • Shin, Ki-Bum;Lee, Hu-Seok;Hwang, In-Ho;Lee, Jong-Seh
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.536-539
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    • 2009
  • BIRDI(Bridge Inspection Robot Development Interface)에서 현재 개발된 첨단굴절로봇차는 비전 시스템과 로봇 플랫폼을 붐에 장착하여 교량 하부를 점검하는 점검용차량이다. 본 연구에서는 첨단굴절로봇차의 포스트 붐에 엑츄에이터를 장착하여 강풍 등으로 발생이 예상되는 유해 진동을 제어할 수 있는 시스템을 제안하였으며, 성능 평가를 위해 수치적 연구를 수행하였다. 제안된 제어시스템의 수치적 연구를 위해 현재 제작된 포스트 붐과 작업 붐의 제원을 이용하여 모델링 하였으며, 적절한 주파수 특성을 가진 하중을 가정하였으며, 최적 제어이론인 PD제어기법인 피드백 제어기법을 적용하여 수치해석을 수행 하였다. 수치해석 결과, 제안된 제어시스템은 L형 붐에 발생되는 유해 진동을 저감시킴을 확인하였다. 본 연구를 통해 제안된 시스템의 진동제어 성능을 입증하였으며, 실제 첨단굴절로봇차에 적용될 경우 점검 시스템의 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

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Attitude Control of Model Helicopter systems using the WAVENET (WAVENET을 이용한 모형 헬리콥터 시스템의 자세 제어)

  • 박두환;이준탁
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.307-310
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    • 2003
  • 본 논문에서는 대표적인 비선형 동특성을 가지는 실제 헬리콥터의 회전 띤 자세 운동을 근사화한 모형 헬리콥터의 시스템을 소개하고 이 시스템의 정지 자세 제어를 목표로 직접 적응 웨이브렛 신경회로망 제어기를 다음의 과정에 의해 만든다. 우선 상태 공간에 적용할 웨이브렛 기준 함수를 정의하고 나서 제어기로 들어오는 입력 값의 대략적인 범위와 특성을 파악해서 웨이브렛 이론에 근거해 신축(dilation)과 이동(traslation) 변수 값을 선택하여 초기 적응 웨이브렛 신경회로망 제어기를 건설한다. 마지막으로 시스템의 안정화 제어를 위하여 선택, 교배, 돌연변이의 진화연산자에 의해 일시에 최적의 구조와 결합가중치로 진화시켜 가는 새로운 형태의 ENNC를 제안하여 연결 가중치(weight)를 조정한다. 이 직접 적응 웨이브렛 신경회로망 제어기를 비선형 시스템인 모형 헬리콥터 시뮬레이터에 적용하여 제안한 제어기의 견실성 및 그 우수성을 입증하고자 한다.

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Study on the Parameter Auto Tuned Genetic Algorithm for OCST Design Problems (최적 통신 스패닝 트리 설계 문제를 위한 파라미터 자동조절 유전알고리즘에 대한 연구)

  • Kim, Jong Ryul
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.857-860
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    • 2009
  • 최근 유무선 통신 시스템의 발전에 따른 인터넷 환경의 급격한 변화는 가상공간의 출현과 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 구축에 대한 요구를 가속화시키고 있으며 이와 관련된 이론 및 기술의 발전을 주도해 왔다. 이와 관련한 문제들 중에 가장 근간이 되는 문제들 중 하나는 최적 통신 스패닝 트리(OCST: Optimal Communication Spanning Tree) 문제이다. 본 논문에서는 이러한 최적 통신 스패닝 트리 문제를 해결하기 위해 파라미터를 자동 조절하는 유전 알고리즘 (Parameter Auto Tuned GA, PAT-GA)을 이용한다. 제안하는 유전 알고리즘은 교차율, 돌연변이율과 같은 파라미터를 자동조절하기 위해 퍼지 논리 제어기 (FLC: Fuzzy Logic Controller)를 이용한다. 임의로 생성된 예제에 대한 수치 실험을 통해 통신시스템의 기본 문제 중 하나인 최적 통신 스패닝 트리 문제의 해법으로서의 제안 알고리즘의 유용성과 효율성을 확인한다.

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A New Approach for Hierarchical Optimization of Large Scale Non-linear Systems (대규모 비선형 시스템의 새로운 계층별 최적제어)

  • Park, Joon-Hoon;Kim, Jong-Boo
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics T
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    • v.36T no.2
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    • pp.21-31
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    • 1999
  • This paper presents a new possibility of calculating optimal control for large scale which consist of non-linear dynamic sub-systems using two level hierarchical structures method. And the proposed method is based on the idea of block pulse transformation to simplify the algorithm and its calculation. This algorithm used an expansion around the equilibrium point of the system to fix the second and higher order terms. These terms are compensated for iteratively at the second level by providing a prediction for the states and controls which form of a part of the higher order terms. In this new approach the quadratic penalty terms are not used in the cost function. This allows convergence over a longer time horizon and also provides faster convergence. And the method is applied to the problem of optimization of the synchronous machine. Results show that the new approach is superior to conventional numerical method or other previous algorithm.

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Variable Power Control of Inverter Spot Welding Machine using Evolution Algorithm (진화알고리즘을 이용한 인버터 스폿용접기의 가변전력 제어)

  • 김재문;김이훈;민병권;원충연;김규식;최세완
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.7 no.4
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    • pp.384-394
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    • 2002
  • In this paper, a new control strategy is proposed to improve the quality of the welding products. The conventional nonlinear power control system of spot welders is linearized using nonlinear feedback linearization technique based on differential geometry theory. An evolution strategy(ES) geometry is used to find optimal gain of PI controllers. It tries to find out the optimal control parameters by imitating the natural evolution. Some Simulation and experimental results show that the proposed variable power control system using ES algorithm has better dynamic performances than the conventional one.

Automatic Gain Control in WiBro AT (Access Terminal) (와이브로 단말의 자동 이득 제어)

  • Lee, Yong-Su;Kim, Young-Il;Kim, Whan-Woo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.35 no.1A
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    • pp.10-15
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    • 2010
  • This paper proposes a practical method for AGC (Automatic Gain Control) in WiBro (Wireless Broadband) AT (Access Terminal) system. Downlink packets in this system consist of preamble symbols for AGC, AFC (Automatic Frequency Control) and other purposes and data symbols for traffic transmission. In this paper we compare theoretical BER (Bit Error Rate) performance with simulation results and produce optimum parameters for AGC in this system. And we propose an efficient AGC scheme before synchronization.