A control approach for the robust position control of induction motors based on the improved binary disturbance observer is described. The conventional binary disturbance observer is used to remove the chattering problem of a sliding mode disturbance observer. However, the steady state error may be existed in the conventional binary disturbance observer because it estimates external disturbance with a constant boundary layer. In order to overcome this problem, a new binary disturbance observer with an integral augmented switching hyperplane is improved. The robustness is achieved, and the continuous control is realised by employing the improved observer without the chattering problem and the steady state error. The effectiveness of the improved observer is confirmed by the comparative experimental results.
A control approach for the robust position control of induction motors based on the binary disturbance observer is described. The conventional binary disturbance observer is used to remove the chattering problem of a sliding mode disturbance observer. However, the steady state error may exist in the conventional binary disturbance observer because it estimates external disturbance with a constant boundary layer. In order to overcome this problem, new binary disturbance observer with an integral augmented switching hyperplane is proposed. The robustness is achieved, and the continuous control is realized by employing the proposed observer without the chattering problem and the steady state error. The effectiveness of the proposed observer is confirmed by the comparative experimental results.
본 스크리닝 방법론에서는 저장탱크 및 압력방출장치로부터 누출되는 기상흐름의 누출에 대한 대기분산 모델링 절차가 고려되었다. 본 연구는 화학장치 설비 중 염소 저장탱크의 누출유형에 따른 누출물의 물성자료들을 포함하는 누출원모델, 분산모델, 기상 및 지형자료들을 TSCREEN 모델에 입력시켜 염소가스의 풍하거리에 따른 1시간 평균 최대 지표면 농도를 산출함으로써 유해독성가스의 누출 예측 및 제어를 위한 스크리닝 방법론을 개발하기 위한 것이다. 연구결과로부터, 공기보다 무거운 가스의 분산유형은 누출물의 상태, 누출 조건, 누출물의 물리 화학적특성, 누출유형(연속 및 순간누출)에 영향을 받고 있으며, 특히 누출물의 초기(감압) 밀도 및 누출속도 뿐만 아니라 풍속에 커다란 영향을 받고 있음을 알 수 있다. 특히, 기상조건(대기안정도 및 풍속)에 따른 유해물질의 대기중 누출을 살펴보았다. 본 스크리닝 방법론은 보다 다종다양한 시나리오들을 선정하여 보편적으로 적용할 수 있는 Sliding Scale 방법론을 개발함으로써 정교한 해석 모델의 적용시 예비 가이드라인으로 활용될 수 있으리라 사료된다.
This paper proposes a model based trajectory tracking control scheme for under-actuated underwater robotic vehicles. The difficulty in stabilizing a non-linear system using smooth static state feedback law means that the design of a feedback controller for an under-actuated system is somewhat challenging. A necessary condition for the asymptotic stability of an under-actuated vehicle about a single equilibrium is that its gravitational field has nonzero elements corresponding to non-actuated dynamics. To overcome this condition, we propose a continuous time-varying control law based on the direct estimation of vehicle dynamic variables such as inertia, damping and Coriolis & centripetal terms. This can work satisfactorily under commonly encountered uncertainties such as an ocean current and parameter variations. The proposed control law cancels the non-linearities in the vehicle dynamics by introducing non-linear elements in the input side. Knowledge of the bounds on uncertain terms is not required and it is conceptually simple and easy to implement. The controller parameter values are designed using the Taguchi robust design approach and the control law is verified analytically to be robust under uncertainties, including external disturbances and current. A comparison of the controller performance with that of a linear proportional-integral-derivative (PID) controller and sliding mode controller are also provided.
Bae, Hyo-Jeong;Jin, Maolin;Suh, Jinho;Lee, Jun Young;Chang, Pyung-Hun;Ahn, Doo-sung
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제12권3호
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pp.1271-1279
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2017
A highly accurate model-free controller is proposed for trajectory tracking control of robot manipulators. The proposed controller incorporates time-delay estimation (TDE) to estimate and cancel continuous nonlinearities of robot dynamics, and exploits fuzzy logic systems to suppress the effect of the TDE error, which is due to discontinuous nonlinearities such as friction. To this end, integral sliding mode is defined using desired error dynamics, and a Mamdani-type fuzzy inference system is constructed. As a result, the proposed controller achieves the desired error dynamics well. Implementation of the proposed controller is easy because the design of the controller is intuitive and straightforward, and calculations of the complex robot dynamics are not required. The tracking performance of the proposed controller is verified experimentally using a 3-degree of freedom PUMA-type robot manipulator.
Many experimental and numerical approaches have been developed to evaluate paving materials and to predict pavement response and distress. Micromechanical simulation modeling is a technology that can reduce the number of physical tests required in material formulation and design and that can provide more details, e.g., the internal stress and strain state, and energy evolution and dissipation in simulated specimens with realistic microstructural features. A clustered distinct element modeling (DEM) approach was implemented In the two-dimensional particle flow software package (PFC-2D) to study the complex behavior observed in asphalt mixture fracturing. The relationship between continuous and discontinuous material properties was defined based on the potential energy approach. The theoretical relationship was validated with the uniform axial compression and cantilever beam model using two-dimensional plane strain and plane stress models. A bilinear cohesive displacement-softening model was implemented as an intrinsic interface and applied for both homogeneous and heterogeneous fracture modeling in order to simulate behavior in the fracture process zone and to simulate crack propagation. A disk-shaped compact tension test (DC(T)) with heterogeneous microstructure was simulated and compared with the experimental fracture test results to study Mode I fracture. The realistic arbitrary crack propagation including crack deflection, microcracking, crack face sliding, crack branching, and crack tip blunting could be represented in the fracture models. This micromechanical modeling approach represents the early developmental stages towards a 'virtual asphalt laboratory,' where simulations of laboratory tests and eventually field response and distress predictions can be made to enhance our understanding of pavement distress mechanisms, such its thermal fracture, reflective cracking, and fatigue crack growth.
인공위성 구동기로 사용되는 제어 모멘트 자이로(CMG)는 자신의 김블을 조종하여 큰 토크를 생성한다. 각각의 김블은 고속으로 회전하는 휠을 받치고 있기 때문에 휠의 질량 불균형은 외란을 발생시키게 되고 위성의 자세제어 성능을 저하시킨다. 따라서 구동기 고장을 대비하기 위해 외란을 진단하고 식별할 필요가 있다. 외란을 진단하기 위해 상태 관측기를 이용한 방법을 적용하였다. 본 논문에서는 2차 슬라이딩 모드 관측기를 이용하여 CMG의 단일 외란/고장을 탐지하였다. 또한 4개의 CMG가 설치되어 있는 위성 시뮬레이터를 이용하여 이 알고리즘을 검증하였다.
하악의 개구운동 시, 과두-관절원판 복합체는 관절융기를 따라서 활주운동을 하게 되므로 관절융기의 형태는 측두하악관절의 기능적인 움직임을 이해하는데 매우 중요한 부분이다. 본 연구의 목적은 치과용 cone-beam CT를 이용하여 관절융기의 후방경사를 계측하고, 관절융기의 경사도에 대한 과두의 병적 변화의 영향을 평가하며, 성별과 연령에 따른 관절융기의 차이를 비교 하는 것이다. 이를 위해 원광대학교 산본치과병원에 내원한 102명(남자:43명, 여자:49명, 평균나이: 37.7세)의 204개 측두하악관절의 cone-beam CT 영상을 평가하였으며, 모든 영상은 측두하악관절 분석모드로 전환하여 양측 관절의 연속된 시상 단면 이미지와 관상 단면 이미지를 관찰하였다. 신뢰성있는 데이터를 얻기 위해 숙련된 3명의 치과의사가 동일한 이미지 파일을 보며 판독 작업을 시행하였고, 3명 중 2명의 판독 결과가 동일할 경우만 최종 판독 결과로 기록하였다. 정상과두(NCBC)와 골변화를 동반한 과두(CBC)의 관절융기 경사도는 내측이 $57.0^{\circ}$(NCBC)과 $51.8^{\circ}$(CBC), 중심이 $57.9^{\circ}$(NCBC)과 $52.4^{\circ}$(CBC), 그리고 외측이 $55.1^{\circ}$(NCBC)과 $49.5^{\circ}$(CBC)를 나타냈고, 골변화를 보이는 과두가 정상과두보다 낮은 관절융기 경사도를 보였다. 이러한 차이는 성별이나 연령에 따른 통계적 유의성은 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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