본 논문에서는 무인항공기 터보제트 엔진의 가속도를 제어하는 제어기를 제안한다. 압축기 회전 속도를 추정하기 위해 고이득 관측기를 사용하고 퍼지 추론 기법과 PID 제어 알고리즘을 적용하는 터보제트 엔진 제어기를 설계한다. 터보제트 엔진의 가 감속 시 서지현상과 flame-out 현상을 방지하기 위해 연료 유량 제어 입력을 퍼지 PID 제어기로 생성한다. 기준 가속도를 설정하고 연료유량 제어를 퍼지추론에 의해 정하도록 한다. 제안된 제어기의 성능을 확인하기 위해 MATLAB을 사용한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다.
본 논문은 선박자동 항로 추적제어기와 자동접이안 제어기를 포함하는 선박자동운항시스템 설계와 관련이 있다. 자동항로 추적제어기의 설계를 위해서는 최적제어기가 사용되었는데 선형화된 선박조종식이 사용되었다. 수치예는 자동항로 추적제어기가 선장이 미리정한 way point를 추적할 수 있음을 보여주고 있다. 자동접이안 제어기의 설계를 위해서는 비중앙화 방식의 제어기가 사용되었다. 자동접이안 제어기는 자동 항로 추적 제어기에 전진속도에 대한 퍼지 로직 제어기가 추가 되어 실현되었다 수치예는 자동접이안 제어기가 성공적으로 사용되었음을 보여준다.
This paper describes a development of high speed fuzzy inference circuit for the industrialprocesses. The hardware fuzzy inference circuit is developed utilizing a hardware fuzzy inference circuit is developed utilizing a DSP and a multiplier and accumulator chip. To enhance the inference speed, the pipeline disign is adopted at the bottleneck and the general Max-Min inference method is slightly modified as Max-max method. As a results, the inference speed is evaluated to be 100 KFLIPS. Owing to this high speed feature, satisfactory application can be attained for complex high speed motion control as well as the control of multi-input multi-output nonlinear system. As an application, the developed fuzzy inference circuit is embedded to a PLC (Porgrammable Logic Controller) for industrial process control. For the fuzzy PLC system, to fascilitate the design of the fuzzy control knowledge such as membership functions, rules, etc., a MS-Windows based GUI (Graphical User Interface) software is developed.
인버터를 적용한 유압식 엘리베이터 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 이러한 문제를 해결하기 위하여 먼저, 퍼지제어기와 PID제어기를 혼용하는 하이브리드제어기를 이용하는 방법을 시도한다. 그러나, 인버터를 적용한 유압식 엘리베이터는 비선형성이 강한 시스템이므로 두 제어기의 출력이 절환 되어야 하는 경계층이 다수인 경우가 대부분인데 반하여, 기존의 하이브리드제어기는 두 제어기의 출력이 절환되는 특정구간의 경계층을 제외하고는 전체 운전구간에서는 어느 한 제어기에만 영향을 받게 되므로 제어성능에 문제를 가지게 된다. 이에 따라 본 논문에서는, 출력혼합기의 출력비를 퍼지로직에 의하여 변경시키는 새로운 퍼지하이브리드제어기를 제안하여 기존의 하이브리드제어기의 문제점을 해결한다. 제안된 퍼지하이브리드제어기는 시스템의 상태에 따라서 두 제어기의 출력비를 달리하여 사용하는 방법으로 향상된 제어성능을 달성한다. 시뮬레이션 결과를 통하여, 제안된 퍼지하이브리드제어기가 극저속 속도영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전 영역에서의 제어 성능이 우수함을 보였다.
The main objective of this paper is the robust multi-objective optimization design of semi-active tuned mass damper (STMD) system using genetic algorithms and fuzzy logic. For optimal design of this system, it is required that the uncertainties which may exist in the system be taken into account. This consideration is performed through the robust design optimization (RDO) procedure. To evaluate the optimal values of the design parameters, three non-commensurable objective functions namely: normalized values of the maximum displacement, velocity, and acceleration of each story level are considered to minimize simultaneously. For this purpose, a fast and elitist non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) approach is used to find a set of Pareto-optimal solutions. The torsional effects due to irregularities of the building and/or unsymmetrical placements of the dampers are taken into account through the 3-D modeling of the building. Finally, the comparison of the results shows that the probabilistic robust STMD system is capable of providing a reduction of about 52%, 42.5%, and 37.24% on the maximum displacement, velocity, and acceleration of the building top story, respectively.
본 논문은 유도전동기 구동을 위한 태양광 발전시스템의 퍼지기반 MPPT 제어를 제시한다. 태양광 발전시스템의 최대 출력을 위하여 퍼지제어기를 이용한다. 퍼지제어기는 입력으로 최대 출력과 실제출력의 오차와 오차변화분을 사용하고 제어변수로 전압 변화분을 출력한다. 태양광 발전시스템은 퍼지기반 MPPT를 이용하여 유도전동기를 구동한다. 본 논문에서 제시한 퍼지기반 MPPT 제어는 종래의 PI 제어기와 비교를 통해 MPPT 추적성능 및 드라이브 구동성능 비교를 통해 타당성을 입증한다.
Vibration isolation equipments are mostly required in precise measurement and manufacturing system. Among all the vibration isolation equipments, air-spring is the most widely used equipment because of low resonant frequency and high damping ratio. In this study, we used Takagi-Sugeno fuzzy method to design an active vibration isolation system using air-spring, and compared the fuzzy method with passive control method and PID control method. Due to the non-linearity characteristics of air-spring, fuzzy controller was verified to be the most effective both in simulation and experiment.
This paper presents analysis, design and simulation for the indirect field orientation control (IFOC) of induction machine drive system. The dynamic performance of the IFOC under nominal and detuned parameters of the induction machine is established. A conventional proportional plus integral-derivative (PI-D) two-degree-of-freedom controller (2DOFC) is designed and analysed for an ideal IFOC induction machine drive at nominal parameters with the desired dynamic response. Varying the induction machine parameters causes a degredation in the dynamic response for disturbance rejection and tracking performance with PI-D 2DOF speed controller. Therefore, conventional controllers can nut meet a wide range of speed tracking performance under parameter variations. To achieve high- dynamic performance, a proposed robust fuzzy logic controllers (RFLC) for d-axis rotor flux, d-q axis stator currents and rotor speed have been designed and analysed. These controllers provide robust tracking and disturbance rejection performance when detuning occurres and improve the dynamic behavior. The proposed REL controllers provide a fast and accurate dynamic response in tracking and disturbance rejection characteristics under parameter variations. Computer simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed REL controllers and a robust performance is obtained fur IFOC induction machine drive system.
본 논문은 내재적으로 고도의 비선형 계통인 풍력 발전 계통 (wind energy conversion system, WECS)의 온라인(online) 적응 퍼지 제어기를 제안한다. 풍력 발전기를 실제 운전하기 위해서는 전력 계수 등과 같은 계통 파라메터를 사전에 측정해야 하며 다수의 센서들을 이용하여 풍동에서 실험이 수행되는데 많은 측정 장비와 수많은 실험이 요구되므로 어려움이 따른다. 이러한 단점을 극복하고자 본 논문에서는 제어기의 설계에 퍼지 논리 시스템(fuzzy logic system, FLS)을 도입한다. 제안된 적응 퍼지 제어기는 자기구조화 알고리듬을 채택하여 제어 목적에 부합하는 FLS 파라메터들을 미리 결정할 필요 없이 자동으로 결정이 된다. 기존에 재안된 퍼지 제어 알고리듬에 비해서 본 논문은 자기 구조화 알고리듬을 채택하여 FLS의 구조 자체도 온라인으로 점차 수립하게 된다. 또한 풍속의 미분을 추정하는 미분추정기를 도입하였으며 전체 폐루프 제어계의 리아프노브 안정도를 증명하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권8호
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pp.1104-1110
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2012
도립진자 시스템은 제어이론의 다양한 기본 요소를 포함하는 제어문제를 다루는데 많이 사용되고 있다. 초기에 도립진자 시스템의 안정화 제어는 PD, PID 등의 고전적인 방법이 주로 사용되었으나 최근에는 현대제어 이론과 지능제어 기법을 이용한 방법이 주로 적용된다. 최근 비선형 제어에 종종 사용되는 퍼지제어기는 도립진자 시스템과 같이 시스템의 상태 변수가 많으면 퍼지 규칙은 급격하게 증가되어 설계가 까다롭게 된다. 또한 상태 변수를 2개씩 구분하여 퍼지제어기를 설계하면 하나의 제어시스템에 2개의 퍼지제어기를 설계해야 하는 번거로움이 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 도립진자 시스템의 4개의 상태변수를 물리적 의미에 따라 새로운 2개의 신호로 재구성하고, 이를 퍼지 입력 변수로 사용하는 상태변수 조합 퍼지 제어기(FCSC)를 제안한다. 제안한 제어기는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 유효성을 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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