The pendulum is a SIMO(Single-input multi-output) system that both angle of pendulum and position of cart controlled simultaneously by one actuator. In this paper, propose a hybrid neuro-controller to apply to pendulum system. We design the conventional optimal controller and the neural network as a identifier, which can identify the uncertainty of plant not modeled, respectively. Then we combine them into a novel controller, with a structure that the error between plant and identifier is added in conventional optimal control input Finally, the paper shows the validity of the proposed controller through computer simulations and experiments.
The PID type controller has been widely used in industrial application due to its simply control structure, ease of design, and inexpensive cost. However, control performance of the PID type controller suffers greatly from high uncertainty and nonlinearity of the system, large disturbances and so on. This paper presents a hybrid fuzzy logic proportional plus conventional integral derivative controller (fuzzy P+ID). In comparison with a conventional PID controller, only one additional parameter has to be adjusted to tune the fuzzy P+ID controller. In this case, the stability of a system remains unchanged after the PID controller is replaced by the fuzzy P+ID controller without modifying the original controller parameters. Finally, the proposed hybrid fuzzy P+ID controller is applied to BLDC motor drive. Simulation results demonstrated that the control performance of the proposed controller is better than that of the conventional controller.
In this paper, we design a hybrid controller for a safe lane change maneuver in automated highway systems(AHS). The proposed hybrid controller consists of a supervisor which controls the behaviors of discrete-event dynamic systems, and a regulator which controls the operations of continuous-variable dynamic systems. The supervisor determines whether the system starts a maneuver or not, via a condition for a safety, and gives orders to the regulator for performing the maneuvers. And the regulator tracks the planned path generated in the supervisor. The conditions for a safe lane change maneuver are proposed using the velocity, the acceleration, and geometrical relationship of vehicles.
In the cardiovascular system, the waveform of the pulsatory blood pressure appears variously due to the cardiac impulse and compliance of blood vessels and arm tissue. We have constructed a blood pressure simulator to investigate effects of mechanical properties of artery walls and tissue on blood pressure measurements. The blood pressure simulator is designed to reproduce wave forms of blood pressure in human arteries. To minimize tracking error, we use a linear control valve, and adapt a hybrid control scheme which consists of a feedback controller and a feedforward controller. Any form of the pressure wave can be reproduced, changing function of the wave form in the computer connected to the simulator for control. From experiments, it has been shown that the simulator reproduces wave forms very well, and that the hybrid scheme adapted is superior to the feedback controller.
In this paper, the hybrid-type current controller for inverter TIG systems was implemented and it was shown that the low-current pulse wave forms with high dynamic performance could be obtained. It is not sri easy to obtain the optimum gain tuning of PID controllers in digital PWM control methods. Hybrid control methods which uses automatic tuning techniques after adding fuzzy control methods to traditional PID controllers are chosen to improve the dynamic performance of PID controller's. To demonstrate the practical significance and dynamic performance improvement of the results, some simulation and experimental results are presented.
Ko, Heesang;Yang, Su-Hyung;Lee, Young Il;Boo, Chang-Jin;Lee, Kwang Y.;Kim, Ho-Chan
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제10권2호
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pp.688-698
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2015
This paper presents a modeling and a controller design for a hybrid wind turbine generator, especially with an operating mode of battery energy-storage system and a dumpload that contribute to the frequency control of the system while diesel-synchronous unit is not in operation. The proposed control scheme is based on a robust tracking controller, which takes an account of system uncertainties due to the wind flow and load variations. In order to provide robustness for system uncertainties, the range of operation is partitioned into three operating conditions as sub-models in the controller design. In the simulation study, the proposed robust tracking controller (RTC) is compared with the conventional proportional-integral (PI) controller. Simulation results show that the effectiveness of the RTC against disturbances caused by wind speed and load variation. Thus, better quality of the hybrid wind power system is achieved.
인버터를 적용한 유압식 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드 존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 유압식 시스템의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어 시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지 룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 마지막으로, 설계된 퍼지제어기와 기존의 PID 제어기를 결합하여 보다 성능이 향상된 하이브리드 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 정상상태제어성능이 우수한 PID 제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 시스템이 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.
Parallel type fuzzy controller is designed by using a hybrid connected type fuzzy-PID controller and a model reference fuzzy controller. The first controller, consists of a fuzzy-PI and a fuzzy-PD making a hybrid type fuzzy-PID controller, plays a role as firstly reaching stable responses and secondly overcoming disturbance in plants. The second controller, model reference fuzzy controller, plays a role as reaching faster responses than other controllers. We have confirmed that the controller produces rapid and stable responses and overcomes disturbance by using parallel type fuzzy controller in a DC motor application.
본 연구에서는 초고층건물의 풍응답을 저감시키기 위하여 스마트 TMD(STMD)를 활용한 퍼지 하이브리드 제어기법을 제안하였다. 효과적인 제어알고리즘을 개발하기 위하여 STMD의 응답저감에 우수한 성능을 보이는 스카이훅(skyhook) 제어기와 구조물의 응답저감에 뛰어난 그라운드훅(groundhook) 제어알고리즘을 사용하였다. 본 연구에서는 두 제어기를 적절히 조합하기 위하여 최적의 가중치를 실시간으로 결정하는 퍼지 하이브리드 제어기를 개발함으로써 일반적인 가중합방식의 하이브리드 제어기법의 성능을 개선하였다 제안된 제어기의 성능을 검토하기 위하여 풍하중을 받는 76층 사무소 건물을 예제구조물로 사용하였다. MR감쇠기를 이용하여 STMD를 구성하였고, STMD의 제어성능을 평가하기 위하여 TMD및 ATMD의 성능과 비교하였다. 수치해석을 통하여 STMD의 제어성능이 TMD에 비하여 월등히 뛰어남을 확인할 수 있었다. 또한 퍼지 하이브리드 제어기법을 사용하면 스카이훅 및 그라운드훅 제어기를 효과적으로 조합하여 STMD와 건물의 응답을 동시에 줄일 수 있음을 확인하였다.
There can be two methods in control systems: one is to use a linear controller, the other is to use a nonlinear controller. The PID controller and the fuzzy controller can be said to belong the linear and the nonlinear controller respectively. In this paper, a new hybrid controller which is consist of the linear PID controller of which the gain is tuned and the nonlinear self tuning fuzzy controller is proposed. In the PID controller, an algorithm which parameterizes the proportional, the intergral, and the derivative gain as a single parameter is used to improve the performance of the PID controller. In the self tuning fuzzy controller, an algorithm which changes the shape of the triangle membership function and changes the scaling factor which is multiplied to the error and the error change. The evaluation of the performance of the suggested algorithm is carried on by the simulation for the Rhino XH-2 robot manipulator with 5 links revolute joints.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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