• 제목/요약/키워드: Closed-loop MIMO

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A Direct Adaptive Fuzzy Control of Nonlinear Systems with Application to Robot Manipulator Tracking Control

  • Cho, Young-Wan;Seo, Ki-Sung;Lee, Hee-Jin
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권6호
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    • pp.630-642
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    • 2007
  • In this paper, we propose a direct model reference adaptive fuzzy control (MRAFC) for MIMO nonlinear systems whose structure is represented by the Takagi-Sugeno fuzzy model. The adaptive law of the MRAFC estimates the approximation error of the fuzzy logic system so that it provides asymptotic tracking of the reference signal for the systems with uncertain or slowly time-varying parameters. The developed control law and adaptive law guarantee the boundedness of all signals in the closed-loop system. In addition, the plant state tracks the state of the reference model asymptotically with time for any bounded reference input signal. To verify the validity and effectiveness of the MRAFC scheme, the suggested analysis and design techniques are applied to the tracking control of robot manipulator and simulation studies are carried out. In the control design, the MRAFC is combined with feedforward PD control to make the actual joint trajectories of the robot manipulator with system uncertainties track the desired reference joint position trajectories asymptotically stably.

불확실성을 고려한 횡축형 자기 베어링 시스템의 로버스트 제어에 관한 연구 (A Study on the Robust Control of Horizontal-Shaft Magnetic Bearing System Considering Perturbation)

  • 김창화;정병건;양주호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권1호
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    • pp.92-101
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    • 2010
  • 본 연구에서는 회전체를 지지하는 자기 베어링에 관하여, 2장에서는 적분형 서보계를 이용하여 횡축형 자기베어링 시스템(Horizontal-shaft Magnetic Bearing System: HMBS)에 대한 불확실성을 고려하면서 과도상태 응답개선에 대한 이론적인 고찰과 제어기설계 수식을 유도한다. 그리고 HMBS에 대해 물리 퍼래미터 변동에 대한 강인성과 외란의 영향을 저감하고 기준위치 변경에 따른 추종성을 갖도록 상태 피드백 제어기를 LMI 기법을 이용하여 설계한다. 3장에서는 설계한 제어칙을 가지고 시스템 불확실성의 변동에 대해 시간영역의 설계사양을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 시뮬레이션을 행하고 실제 적용 가능성을 검토한다.

코드북을 이용한 동 이득 전송 빔포밍 시스템에서 빠른 인덱스 탐색 기법 (A Fast Index Search Algorithm for Codebook-based Equal Gain Transmission Beamforming System)

  • 박노윤;김영주;이신;이관섭
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권12호
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    • pp.83-89
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    • 2008
  • 코드북을 이용하는 동 이득 전송 시스템에서 빠른 인덱스 탐색기법을 제안한다. 새로운 간단한 매트릭을 이용하여 빠르게 rough 탐색을 하여 몇 개의 후보 가중치 벡터들을 선택하고, 선택된 벡터들에 기존의 개념을 적용하는 accurate 탐색을 하여 최적의 가중치 벡터를 결정한다. 제안하는 기법은 송신 안테나 수가 2개, 3개일 경우 기존의 방법에 비해 탐색 시간이 반 이하로 줄어들면서, 링크 레벨 성능은 거의 동일하게 유지된다. 또한 코드북 크기가 커질수록 탐색시간이 기존의 방식에 비해 현저히 감소한다.

8-PSK 성운을 이용하는 이중계층 차분 선부호화 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Dual-Layer Differential Precoding Technique Using 8-PSK Constellation)

  • 박노윤;김영주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권5호
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    • pp.401-408
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    • 2013
  • LTE 및 LTE-A 시스템에서 8-PSK 성운을 알파벳으로 가지는 이중계층 차분 코드북을 제안한다. 인접하는 무선 채널의 시간 상관으로 선부호화 행렬은 천천히 변화하므로, 무선 채널 공간의 전체를 양자화 하지 않고, 시간 상관에 따른 채널 공간의 일부분의 차분 성분만을 양자화하여 피드백을 한다면, 기존과 동일한 크기의 코드북으로도 가상적으로는 코드북이 매우 커지는 효과를 얻을 수 있어 채널 용량이 증가한다. 특히 제안하는 코드북은 LTE release-8의 코드북 설계조건인 8-PSK 성운을 사용하는 동 이득 특성 및 이중 계층 코드북이 단일 계층 코드북을 포함하는 특성을 가지는 새로운 차분 코드북이다. 코드북 내 코드워드들의 인자들이 8-PSK 성운만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시에 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 또한 동 이득 성질은 상대적으로 저렴한 비선형 증폭기를 사용할 수 있는 장점이 있어 가격의 제한을 받는 단말기 설계에는 필수적인 요소이다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 이중계층 선부호화 기법의 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 정상상태에서 기존 LTE 코드북보다 최소 1.2dB 성능 향상을 보인다.

M-PSK 성운을 이용한 새로운 이중계층 차분 동 이득 전송 기술 (A Novel Dual-Layer Differential Equal Gain Transmission Technique Using M-PSK Constellations)

  • 김영주;서창원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.627-635
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    • 2015
  • LTE-Advanced(LTE-A), IEEE802.11ac, 그리고 다중송수신 안테나를 사용하는 레이더 시스템에서 사용할 수 있는 이중계층 차분 동이득 코드북 설계 방법을 제안하고, 성능을 분석한다. 코드북의 코드워드 인자로 M진 위상 편이를 사용하여 단말기에서는 저비용의 전력 증폭기를 사용할 수 있도록 하고, 특히 고출력의 송신 전력을 사용하는 레이더 시스템에서 동이득 전송의 기본 요구사항을 만족시킨다. 차분 코드북은 무선 채널의 시간 상관 특성에 의해 선부호화 행렬 내 양자화된 채널 정보도 천천히 변화하도록 코드북을 설계한다. 이는 시간 상관 특성에 따른 채널 공간 내 일부분 만을 양자화하여 피드백하기 때문에 기존과 동일한 크기의 코드북을 구성해도 가상적으로 보다 정확한 채널정보를 양자화할 수 있어 채널 용량이 증가하는 효과를 갖는다. 제안하는 이중계층 코드북은 LTE 코드북 설계 요구조건을 유지하며, 동이득 전송이 필수인 레이더 시스템에 적용될 뿐만 아니라, 기존의 8진 동이득 코드북보다 향상된 성능을 보인다.

M-PSK 성운을 이용한 적응형 차분 동 이득 전송 기술 (An Adaptive Differential Equal Gain Transmission Technique using M-PSK Constellations)

  • 김영주;서창원
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권3호
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    • pp.21-28
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    • 2016
  • 시간 상관 채널에 대한 차분 코드북의 적응형 기법을 제안한다. 제안하는 코드북의 코드워드 인자들은 M의 값이 8, 16 또는 32인 M-PSK 성운의 여러 집합 중에서 선택된다. 본 논문에서는 먼저 코드북의 최적의 구면 캡 반경을 어떻게 추적하는지 수학적으로 분석하고 적응형 기법의 구현 방법에 대해 설명한다. 본 논문의 차분 코드북들은 무선 채널 시간 상관 계수에 의해 적응적으로 선택되므로 항상 채널 상태에 따르는 최적의 코드북을 이용하여 송수신을 한다. Monte-Carlo 시뮬레이션은 제안하는 코드북의 성능이 같은 양의 피드백 정보를 가진 M-PSK 성운을 이용하는 비적응형 코드북보다 항상 우수함을 보인다.