This paper proposes a neural network(NN)-based adaptive sliding mode controller for discrete-time nonlinear systems. By using disturbance estimation technique, a sliding mode controller is designed, which forces the sliding variable to be zero. Then, NN compensator with hidden-layer-to-output-layer weight update rule is combined with sliding mode controller in order to reduce the error of the estimates of both disturbances and nonlinear functions. The whole closed loop system rejects disturbances excellently and is proved to be ultimately uniformly bounded(UUB) provided that certain conditions for design parameters are satisfied.
Among various sensitivity evaluation techniques, semi-analytical method(SAM) is quite popular since this method is more advantageous than analytical method(AM) and global finite difference method(FDM). However, SAM reveals severe inaccuracy problem when relatively large rigid body motions are identified fur individual elements. Such errors result from the numerical differentiation of the pseudo load vector calculated by the finite difference scheme. In the present study, an iterative method combined with mode decomposition technique is proposed to compute reliable semi-analytical design sensitivities. The improvement of design sensitivities corresponding to the rigid body mode is evaluated by exact differentiation of the rigid body modes and the error of SAM caused by numerical difference scheme is alleviated by using a Von Neumann series approximation considering the higher order terms for the sensitivity derivatives.
In this paper, a generalized framework called as robust internal-loop compensator(RIC) is presented, and by using this, a structural design method of sliding of sliding mode controller is proposed. First, a general sliding mode controller is derived and a stabilizing control input is designed based on Lyapunov redesign for the system in the presence of uncertainty and disturbance. And adopting the internal model following control, RIC is proposed. Next, using the structural characteristics of the proposed RIC, disturbance attenuation characteristics are analyzed and the performance of the closed-loop system is predicted. Through this analysis, it is shown that if the control gain of RIC is increased by N times, the magnitude of error is reduced to its 1/N. the proposed method is verified through experiments using a high-precision positioning system and the performance is evaluated.
In this paper, a direct adaptive control, based on Lyapunov Function Candidate, is applied to a nonlinear Gunner's Primary Stabilized Head Mirror system to derive a parameter adaptation scheme; furthemore, a nonlinear sliding mode control, but also compensating the error in identification of the parameters which are even varying of have uncertain values. The performance of the adaptive controller is determined by the tracking ability to a desired model under some disturbances and the slowly varying parameters of the system. Both adaptive scheme and sliding mode play an important fole in the improvement of the nonlinear system control.
This paper presents several time series methods to analyze the chatter mechanics by using the power spectrum of these algorithms considering the cutting dynamics. In this study, several time series models such as AR(burg, forwardbackward, geometric lattice, instrument variable, least square, Yule Walker), ARX(1s, iv4), ARMAX, ARMA, Box Jenkins, Output Error were modeled and compared with one another. Finally, it was proven that time series modelings are also a desirable and reliable algorithm than the other conventional methods(FFT) for the calculation of the chatter mode in turning operation. Also, the spectrum of times series methods is a little bit more powerful than the FFT fer the detection of a high noisy and weak chatter mode. The radial cutting force Fy has been used for spectrum and chatter stability lobe analysis in this study.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권11호
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pp.5360-5376
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2017
In this paper, we study the cross-layer design for the AMC/HARQ-based wireless networks, and propose a new dynamic transmission-mode selection scheme to improve system spectrum efficiency. In the proposed scheme, dynamic thresholds for transmission-mode selection in each packet transmission and retransmission are jointly designed under the constraint of the overall packet error rate. Comparing with the existing schemes, the proposed scheme is inclined to apply higher modulation order at the first several (re)transmissions, which corresponds to higher-rate transmission modes thus higher average system spectrum efficiency. We also extend the cross-layer design to MIMO (Multi-input Multi-output) communication scenarios. Numerical results show that the proposed new dynamic transmission-mode selection scheme generally achieves higher average spectrum efficiency than the conventional and existing cross-layer design.
The sliding mode control is an effective method to establish robustness against parameter variations and disturbance. But, in sliding mode strategy, the control function is discontinuous on the hyperplane. Consequently, the control input chatters at high frequency. When we apply such a control to the induction motor drive system, that causes a torque ripple and current harmonics, which are harmful to the system. In this paper, we introduce a low pass filter between sliding mode control output and driver input to overcome that problem. The band-width of this filter is varied according to the error funtion to improve transient responses.
Journal of Electrical Engineering and information Science
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제2권3호
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pp.88-94
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1997
This paper presents the sliding mode observer-model following (SMO-MF) power system stabilizer(PSS) for unmeasurable state variables. This SMO-MF PSS is obtained by combining the sliding mode-model following (SM-MF) including closed-loop feedback(CLF) with the full-order observer(FOO). The control input of the proposed MO-MF PSS is derived by Lyapunov's second method to determine a control input that keeps the system stable for unmeasurable plant state variables. Simulation results show that the proposed SMO-MF PSS including CLF is able to reduce the low frequency oscillation and to achieve asymptotic tracking error between the reference mode state and the estimated plant state at different initial conditions.
A differential current-to-time interval converter is presented for current mode sensors. It consists of a ramp voltage generator, a current mode sensor, a reference current source, two current-tunable Schmitt triggers, a one-shot multivibrator, and two logic gates. The design principle is to apply a ramp voltage to each input of the two current-tunable Schmitt triggers whose threshold voltages are proportional to the drain current values of the current mode sensors. A proposed circuit converts a current change in the ISFET biosensor into its equivalent pulse width change. A prototype circuit built using TSMC 0.18 nm CMOS process exhibit a conversion sensitivity amounting to $726.9{\mu}s/pH$ over pH variation range of 2-12 and a linearity error less than ${\pm}0.05%$.
새로운 구조의 622Mbps급 버스트 모드 클럭/데이터 복원 회로를 구현하였다. 회로는 2개의 muxed oscillator (MO)와 위상 동기 회로 등으로 구성되어 있으며, passive optical network(PON) 시스템에 사용될 수 있도록 instantaneous locking 특성을 갖는다. 또한. 지터가 내재된 데이터가 인가되어도 데이터에 따라 클럭이 연동되어 항상 최적의 샘플링 포인트를 갖는다. 이 회로는 0.35$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정을 이용하여 제작되었다. 측정 결과 제안된 클럭/데이터 복원 회로는 400Mbps 680MbPs 까지의 버스트 모드 입력 데이터를 에러없이 복원하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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