Control of Industrial processes is very difficult due to nonlinear dynamics, effect of disturbances and modeling errors. M.Morari proposed Internal Model Control(IMC) system that can be effectively applied to the systems with model uncertainties and time delays. The advantage of IMC systems is their robustness with respect to a model mismatch and disturbances. But it was difficult to apply for nonlinear systems. Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System which contains multiple linear models as consequent part is used to model nonlinear systems. Generally, the linear parameters in neuro-fuzzy inference system can be effectively utilized to identify a nonlinear dynamical systems. In this paper, we propose new IMC design method using adaptive neuro-fuzzy inference system for nonlinear plant. Numerical simulation results show that proposed IMC design method has good performance than classical PID controller.
일반적으로 회전력이 발생하는 제어시스템에 있어서 발생되는 외란과 시스템의 동특성에 의해 발생되는 리플 등을 보정하기 위해 다양한 제어기법들이 연구되고 있다. 특히, 제어시스템에 존재하는 미지의 외란을 제거하기 위하여 AFC(Adaptive Feedforward Cancellation) 제어이론을 적용하여 미지의 외란에 대한 시스템의 안정성을 확보하려고 노력하고 있다. 그러나 기존의 AFC의 구현을 위하여 연속 시간제어시스템의 전달함수인 IMP(Internal Model Principle)를 이용하여 특정 주파수 영역에 대한 외란을 제거하고 있지만 보다 광범위한 영역에 대해서는 제어 성능은 아직 부족한 편이다. 본 논문에서는 기존의 PID 제어기를 이용한 위치제어에 있어서 발생할 수 있는 외란을 제거하기 위해 AFC 제어이론인 IMP 전달함수와 인공지능 기법인 Fuzzy 제어기를 추가로 설계하여 모터의 위치제어에 대한 성능과 외란 제어에 대한 성능을 제시하고자 한다.
수문 제어의 주요기술은 두 개의 실린더가 하나의 수문을 동시에 10[m] 이상 들어 올리는 행정 동안 정밀하게 제어되도록 하여 동기 작동 시키는 것이다. 실린더에 공급되는 유량 및 압력이 일정하지 않으며, 실린더 피스톤의 비선형적인 마찰력에 의해 두 개의 실린더 위치 오차가 발생하게 되면 수문의 개폐 시 비틀림 현상을 야기 시켜서 수문의 마모를 발생시키고, 수문의 개폐작동 불능 현상을 만들기도 한다. 배수갑문용 유압실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하기 위하여 fuzzy PI 제어기를 이용하여 두 개의 실린더의 위치 및 동기제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통해 효용성을 제시한다.
The fuzzy control algorithm for HVAC system has been developed for minimizing energy consumption while maintaining the comfort of indoor thermal environment in terms of the environmental variables such as time varying indoor cooling load and outdoor temperatures. The optimal set-points of control parameters with fuzzy control are supply air temperature, chilled water temperature and condenser temperature. This study has been done by using TRNSYS program in order to analyze the HVAC system response. As a result, the fuzzy control algorithm with PID algorithm shows good energy performance in comparison with conventional one.
The Helicopter has a lot of flight modes. The most characteristic flight mode is Hovering. It enables the helicopter to be used in many situations. However, a helicopter has nonlinear dynamics so its mathematical modeling is very difficult. Hence it is not easy to control helicopter in hover. In this paper, RC model helicopter is selected as a plant. To stabilize the behavior of RC model helicopter, Fuzzy alogrithm is used as a controller and one camera is used as a sensor. To get proper Information from camera Image, three characteristic points are attatched to the helicopter and a position recognition algorithm is developed. Experiments are performed to stabilize 3 rotational motions synchronousely with fuzzy control algorithm. As a result, Fuzzy control represents better performances than the conventional PID control.
In this paper, a theoretical study is presented for the force control of a miniature robotic manipulator which is driven by a pair of piezo-electric bimorph cells. In the theoretical analysis, one finger is modeled as a flexible cantilevers with a force sensor at the tip and the finger is a solid beam. The robotic finger is used to hold the objects with different stiffness such as an iron block and a living insect and a moving objcet. So it is very important to develop an adequate controller for the holding operation of the finger. The main problems in force controlling are overdamping, overshoot and unknown environment(such as the stiffness of object and unknown plant parameters). So, the main target is propose the new fuzzy compensation for unknown environment and incease the system performance. The fuzzy compensation is implemented by using PI-type fuzzy approach to identified unknown environment. And the result of proposed controller was compared with the conventaional PID and optimal controller.
In this paper, we design the high accuracy speed controller of an induction motor by the Fuzzy control algorithms, which recently is invoking the remarkable interest. In order to improve the dynamic resposes such as the steady state error, the reaching tine and the overshoot, the adjustment techniques for optimization of three scale factors are presented. Comparing with conventional PID control, the usefulness of proposed Fuzzy controller will be proved by the simulations.
Hybrid fuzzy gain scheduling controller is composed of a PD control and a fuzzy control for taking the advantage of each scheme. The key structure of the hybrid fuzzy gain scheduling control scheme is so called a switch which calculates weighting values between the fuzzy controller and the PD controller. However, due to the requirement of the switch , the hybrid fuzzy gain scheduling control scheme needs extra fuzzy logic processing, thus the structure is complicated. and requires more calculation time. To eliminate the drawbacks, a new hybrid fuzzy gain scheduling control scheme is proposed in this paper. In the proposed scheme, the membership function, for calculating of weithting value, and the input and output membership functions are combined. Thus the proposed hybrid scheme does not require switch for calculation of weighting value, and as a result, the calculation time is faster and the structure is more simple than the existing hybrid controller. Computer simulation results for an inverted pendulum model under Pole-Placement PID controller, fuzzy gain scheduling controller,existing hybrid controller , and proposed hybrid controller are compared to demonstrate the good property of the proposed hybrid controller.
본 연구에서는, 팔의 4가지 운동을 구별할 수 있는 계측 시스템과, 구별된 팔의 운동 위치를 추정할 수 있는 제어 알고리즘에 관하여 기술한다. 먼저 4가지(굽히기와 펴기, 내전과 외전) 운동을 구별하기 위해 굽혀진 정도를 측정할 수 있는 전기 저항 형태의 굽힘 센서를 사용한다. 이 센서를 왼팔의 상완 이두근과 오구완근에 1개씩 부착한다. 부착된 두 개의 센서로부터 출력되는 신호는 증폭기와 필터 등으로 구성된 계측 시스템을 통과한다. 이 시스템에서는 상완이두근에 부착된 센서 신호는 굽히기와 펴기 운동 중에서만 On/OFF 작동을 하도록 하고, 오구완근에 부착된 센서 신호는 모든 운동에 작동하도록 설계하였다. 이렇게 출력된 신호들로부터 4가지 운동은 구별하여 출력하고, 출력된 신호들로부터 팔의 운동 위치를 측정한다. 마지막으로, 제안된 알고리즘의 효용성을 입증하기 위해 RC 서보 모터와 포텐션미터로 구성된 2자유도의 인공팔을 제작하여 실험한다. 실험을 통해 인공 팔의 위치는 모터의 회전 관성, 센서의 노이즈 등으로 실제 팔의 위치와 차이가 발생하였다 이 오차를 감소하기 위해 오차값과 오차의 변화값에 근거한 퍼지 PID 제어기를 사용하였고, 이로써 오차가 5도 이내로 감소되었다.
Based on fuzzy logic algorithm this paper constructed fuzzy logic controller for automated vehicles. For passenger's convenience especially comfortability controller need to reduce the frequency of input variable's changing. So we established membership functions for comfortability as mil as speed following. It made possible to control comfortability directly. To demonstration the efficiency of fuzzy logic controller, we carried out simulation with a Automobile's transfer function. First, we designed the PID controller by using Ziegler-Nichols tunning method. Second, we calculated time response for each controller, then we compared the speed patterns of fuzzy controlled system and PID controlled system. Also we compared the difference of input variable. By comparing two controller's response, we can confirm the merit of fuzzy controller about comfortability. Fuzzy controller can reduce input changing frequency.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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