• 제목/요약/키워드: Adaptive fuzzy sliding mode controller

검색결과 61건 처리시간 0.035초

파라미터 투영 기법이 필요 없는 비선형 시스템의 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어 (Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control for Nonlinear Systems without Parameter Projection Method)

  • 서삼준
    • 한국지능시스템학회논문지
    • /
    • 제21권4호
    • /
    • pp.499-505
    • /
    • 2011
  • 본 논문은 파라미터 투영 기법이 필요없는 비선형 계통에 대한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어를 제안한다. 제어기의 구조를 약간 수정하여 추정된 입력 이득항이 영으로 되지 않도록 보장하고 온라인 동작중의 어떤 순간이라고 추정된 입력 이득항이 영이 되더라도 구현에 문제를 야기하지 않는다. 입력 이득 함수의 하한 추정치만이 필요한것을 제외하면 제안한 제어 기법은 바운딩 파라미터에 대한 정확한 값이 사전에 필요하지 않다. 리아프노프 합성기법을 기초로 전체 제어 시스템이 추종오차가 점근적으로 안정하고 제어기 내의 모든 신호가 유계임을 보장한다. 역진자 시스템의 적용하여 제안한 제어기의 유용성을 입증한다.

퍼지신경망과 강인한 마찰 상태 관측기를 이용한 비선형 마찰 서보시스템에 대한 강인 제어 (Robust Control for Nonlinear Friction Servo System Using Fuzzy Neural Network and Robust Friction State Observer)

  • 한성익
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제25권12호
    • /
    • pp.89-99
    • /
    • 2008
  • In this paper, the position tracking control problem of the servo system with nonlinear dynamic friction is issued. The nonlinear dynamic friction contains a directly immeasurable friction state variable and the uncertainty caused by incomplete parameter modeling and its variations. In order to provide the efficient solution to these control problems, we propose the composite control scheme, which consists of the robust friction state observer, the FNN approximator and the approximation error estimator with sliding mode control. In first, the sliding mode controller and the robust friction state observer is designed to estimate the unknown internal state of the LuGre friction model. Next, the FNN estimator is adopted to approximate the unknown lumped friction uncertainty. Finally, the adaptive approximation error estimator is designed to compensate the approximation error of the FNN estimator. Some simulations and experiments on the servo system assembled with ball-screw and DC servo motor are presented. Results show the remarkable performance of the proposed control scheme. The robust friction state observer can successfully identify immeasurable friction state and the FNN estimator and adaptive approximation error estimator give the robustness to the proposed control scheme against the uncertainty of the friction parameters.

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

  • 황은주;백재호;김은태;박민용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
    • /
    • pp.164-167
    • /
    • 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.

  • PDF

불확실성을 갖는 비선형 시스템의 적응 퍼지 웨이브렛 제어 (Adaptive Fuzzy Wavelet Control for a class of Uncertain Nonlinear Systems)

  • 장진수;박기광;양해원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
    • /
    • pp.1726-1727
    • /
    • 2007
  • In this paper, a systematic guideline is introduced to design a stable adaptive fuzzy wavelet controller with sliding mode for a class of uncertain nonlinear systems. Based on the Lyapunov synthesis approach, we construct the fuzzy wavelet controller such that it can basically control and guarantee the stability of the whole control system. On the other hand, a robust controller is design to restrain or eliminate the disturbance and assure the desired output accuracy of a control system. Some experimental results for a chaotic system are provided here to demonstrate the effectiveness of the control algorithm.

  • PDF

Multiple Faults Detection and Isolation via Decentralized Sliding Mode Observer for Reconfigurable Manipulator

  • Zhao, Bo;Li, Chenghao;Ma, Tianhao;Li, Yuanchun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
    • /
    • 제10권6호
    • /
    • pp.2393-2405
    • /
    • 2015
  • This paper considers a decentralized multiple faults detection and isolation (FDI) scheme for reconfigurable manipulators. Inspired by their modularization property, a global sliding mode (GSM) based stable adaptive fuzzy decentralized controller is investigated for the system in fault free, while for the system suffering from multiple faults (actuator fault and sensor fault), the decentralized sliding mode observer (DSMO) is employed to detect their occurrence. Hereafter, the time and location of faults can be determined by a fault isolation scheme via a bank of DSMOs. Finally, the effectiveness of the proposed schemes in controlling, detecting and isolating faults is illustrated by the simulations of two 3-DOF reconfigurable manipulators with different configurations successfully.

유도전동기의 효율 최적화를 위한 강인 적응제어 (Robust Adaptive Control for Efficiency Optimization of Induction Motors)

  • 황영호;박기광;김홍필;한홍석;양해원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
    • /
    • pp.1505-1506
    • /
    • 2008
  • In this paper, a robust adaptive backstepping control is developed for efficiency optimization of induction motors with uncertainties. The proposed control scheme consists of efficiency flux control(EFC) using a sliding mode adaptive flux observer and robust speed control(RSC) using a function approximation for mechanical uncertainties. In EFC, it is important to find the flux reference to minimize power losses of induction motors. Therefore, we proposed the optimal flux reference using the electrical power loss function. The sliding mode flux observer is designed to estimate rotor fluxes and variation of inverse rotor time constant. In RSC, the unknown function approximation technique employs nonlinear disturbance observer(NDO) using fuzzy neural networks(FNNs). The proposed controller guarantees both speed tracking and flux tracking. Simulation results are presented to illustrate the effectiveness of the approaches proposed.

  • PDF

적응 가변구조 개념을 이용한 퍼지 제어기의 설계 (Design of fuzzy logic controller based on adaptive variable structure controller)

  • 박귀태;이기상;박태홍;배상욱;김성호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
    • /
    • pp.382-386
    • /
    • 1992
  • In this paper, the author proposed FLVSC(Fuzzy Logic Variable Structure Controller), of which control rules are extracted from the concepts of VSC(Variable Structure Control). FLC(Fuzzy Logic Controller) based on linguistic rules has the advantages of not needing of some exact mathematical model for plant to be controlled. The proposed method has the characteristics which are viewed in conventional VSC, e.g. insensitivity to a class of disturbances, parameter variations and uncertainties in sliding mode. In addition, the method has the properties of FLC - noise rejection capability etc. The computer simulations have been carried out for a DC servo motor to show the usefulness of the proposed method and the effects of disturbances and parameter variations are considered.

  • PDF

Novel ANFIS based SMC with Fractional Order PID Controller for Non Linear Interacting Coupled Spherical Tank System for Level Process

  • Jegatheesh A;Agees Kumar C
    • International Journal of Computer Science & Network Security
    • /
    • 제24권2호
    • /
    • pp.169-177
    • /
    • 2024
  • Interacting Spherical tank has maximum storage capacity is broadly utilized in industries because of its high storage capacity. This two tank level system has the nonlinear characteristics due to its varying surface area of cross section of tank. The challenging tasks in industries is to manage the flow rate of liquid. This proposed work plays a major role in controlling the liquid level in avoidance of time delay and error. Several researchers studied and investigated about reducing the nonlinearity problem and their approaches do not provide better result. Different types of controllers with various techniques are implemented by the proposed system. Intelligent Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) based Sliding Mode Controller (SMC) with Fractional order PID controller is a novel technique which is developed for a liquid level control in a interacting spherical tank system to avoid the external disturbances perform better result in terms of rise time, settling time and overshoot reduction. The performance of the proposed system is obtained by analyzing the simulation result obtained from the controller. The simulation results are obtained with the help of FOMCON toolbox with MATLAB 2018. Finally, the performance of the conventional controller (FOPID, PID-SMC) and proposed ANFIS based SMC-FOPID controllers are compared and analyzed the performance indices.

강인한 마찰 상태 관측기와 순환형 퍼지신경망 관측기를 이용한 비선형 마찰제어 (Nonlinear Friction Control Using the Robust Friction State Observer and Recurrent Fuzzy Neural Network Estimator)

  • 한성익
    • 한국공작기계학회논문집
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.90-102
    • /
    • 2009
  • In this paper, a tracking control problem for a mechanical servo system with nonlinear dynamic friction is treated. The nonlinear friction model contains directly immeasurable friction state and the uncertainty caused by incomplete modeling and variations of its parameter. In order to provide the efficient solution to these control problems, we propose a hybrid control scheme, which consists of a robust friction state observer, a RFNN estimator and an approximation error estimator with sliding mode control. A sliding mode controller and a robust friction state observer is firstly designed to estimate the unknown infernal state of the LuGre friction model. Next, a RFNN estimator is introduced to approximate the unknown lumped friction uncertainty. Finally, an adaptive approximation error estimator is designed to compensate the approximation error of the RFNN estimator. Some simulations and experiments on the mechanical servo system composed of ball-screw and DC servo motor are presented. Results demonstrate the remarkable performance of the proposed control scheme.

비선형 슬라이딩 면을 가지는 적응 퍼지 제어기 설계 (Design of an Adaptive Fuzzy Controller with the Nonlinear Sliding Mode)

  • 이훈;이대식
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
    • /
    • pp.145-148
    • /
    • 2001
  • 일반적으로 가변구조제어는 외란과 변수 변화에 대해 강인한 특성을 가지지만 제어기 설계자는 이러한 값들에 대한 상한 값과 하한 값을 알아야한다. 그러나 때로는 이러한 상한 값과 하한 값을 얻는다는 것은 쉽지가 않다. 이에 반해 퍼지제어기는 외란과 변수 변화에 대한 제어기 설계에 있어서 효과적인 방법을 제공한다. 따라서 퍼지제어기와 가변구조제어기가 가지는 장점들을 결합하는 연구가 진행되어져 왔다. 본 논문에서는 기존의 선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용하는 방법 대신 비선형 슬라이딩 면을 가지는 퍼지제어기를 이용한 적응 퍼지 가변구조제어기를 이용하였다. 따라서 시스템의 결과는 선형 슬라이딩 면을 가지는 제어기 설계에서 나타나는 동적 특성과 정적 특성의 대립을 해결할 수 있다. 또한, 가변구조제어의 동적 특성을 결정하는 제어입력을 도입하여 적응 퍼지 가변구조제어기의 안정도를 판명하였다. 제안된 제어 알고리듬의 유용성을 입증하기 위해 비선형성이 큰 가변 길이를 갖는 진자 시스템을 이용하였다.

  • PDF