• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.701-705
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• 2014

This article presents a comparison among several yaw and roll motion controllers for vehicle rollover prevention. In the previous research, yaw and roll motion controllers can be independently designed for rollover prevention. Following this idea, several yaw and roll motion controllers are designed and compared in terms of rollover prevention. For the yaw motion control, PID, LQR, SMC (Sliding Mode Control) and TDC (Time-Delay Control) are adopted. For the roll motion control, LQR, LQ SOF (Static Output Feedback) control, PID, and SMC are adopted. To compare the performance of each controller, simulation is performed on a vehicle simulation package, CarSim$^{(R)}$. From simulation, TDC and LQ SOF are the best for yaw and roll motion control, respectively.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.16-22
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• 2016

세계적으로 수많은 로봇연구실에서 이륜 도립진자 이동로봇에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이런 이륜 도립진자 이동로봇이 평탄한 경사면에서 안정적으로 주행할 수 있도록 하는 강인 제어기를 개발하는 것으로 고려한다. 경사면에서 이륜 도립진자 이동로봇의 균형을 위해 3 자유도의 운동방정식에서 선회운동을 제한한 2 자유도 동력학식을 사용하며, 가변구조시스템 이론을 근간으로 하는 슬라이딩 모드 제어기를 제안하고 LQR 이론을 이용하여 슬라이딩 운동이 일어나는 슬라이딩 평면을 설계한다. 시뮬레이션을 위해 Mathworks사의 Simulink를 활용하여 이륜 도립진자 이동로봇의 2 자유도 모델을 실현하고, 슬라이딩 모드 제어기 또한 Simulink를 이용하여 구현한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 제어기가 경사면을 주행하는 이륜 도립진자 이동로봇을 효과적인 제어한다는 것을 보인다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권5호
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• pp.37-42
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• 2004

다변수 제어시스템의 최적 PI동조에 관한 연구는 난해하기 때문에 일반적인 방법으로 접근하기 힘들다. 본 논문에서는 다변수 시스템을 2-입력, 2-출력의 2차시스템을 고려하여 PI제어요소가 포함된 폐루프 상태방정식과 LQR의 폐루프 상태방정식의 관계를 유도하는 루프형성절차를 통해 주파수 영역 설계사양과 만족할 수 있도록 가격함수의 가중치 요소 Q와 R을 선정함으로써 성능 및 안정도-강인성이 보장되는 분산된 최적 강인 PI제어기 설계방법을 제안하고자 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.236-242
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• 2008

본 논문은 회전형 역 진자 시스템(Rotary Inverted Pendulum System : RIPS)에 대한 계층적 공정 경쟁 기반 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms : HFCGA) 기반 최적 퍼지 제어기 설계를 제안한다. 회전형 역 진자 시스템의 제어를 위해 퍼지제어기를 사용하였으며, 이때 퍼지제어기의 규칙은 LQR(Linear Quadratic Regulator) 제어기를 기반으로 하여 설계하였다. 유전자 알고리즘은 전역해를 구할 수 있는 장점이 있어 많은 분야에 성공적으로 적용되고 있지만 조기수렴 문제로 인하여 지역해에 빠질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 병렬유전자 알고리즘이 개발되었으며, HFCGA는 병렬유전자 알고리즘을 개선한 방법 중의 하나이다. 본 논문에서는 퍼지 제어기의 파라미터의 최적화를 위해 계층적 공정 경쟁 기반 유전자 알고리즘을 사용하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 LQR 제어기, 기존 단순유전자 알고리즘(SGA)을 이용한 퍼지제어기와 제안된 HFCGA 기반 퍼지제어기의 성능 비교를 통하여 제안된 방법의 우수성을 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.306-307
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• 2007

본 논문은 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms : HFCGA)을 이용하여 회전형 역 진자 시스템의 최적 Fuzzy 제어기 설계를 제안한다. 탐색 공간이 크거나 복잡한 최적해 탐색문제에 대해 조기 수렴 문제를 내제하고 있는 기존의 유전자 알고리즘의 해결방안으로 병렬 유전자 알고리즘이 개발되었으며, HFCGA는 병렬 유전자 알고리즘의 한 구조이다. 본 논문에서는 회전형 역 진자 시스템에 대해 LQR 제어기와 유사한 형태의 Fuzzy 제어기를 구성하고, HFCGA를 이용하여 최적의 제어기 파라미터들을 구한다. 그리고 시뮬레이션 및 실제 공정에 적용하여 LQR 제어기와 설계된 제어기의 성능을 평가한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1014-1019
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• 2005

In this paper, a neural network technique for automatic steering control of a four wheel drive autonomous highway snowplow vehicle is presented. Controllers are designed by the LQR method based on the vehicle model. Then, neural network is used as an auxiliary controller to minimize lateral tracking error under the presence of load. Simulation studies of LQR control and neural network control are conducted for the vehicle model under a virtual snowplowing situation. Tracking performances are also compared for two and four wheeled steering vehicles.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.57.1-57
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• 2001

The objectives of congestion control in ATM (Asynchronous Transfer Mode) networks are maximum utilization of network resources, acceptable level of low cell loss and fairness among all VCs (Virtual Connections). In this paper, we present a congestion control algorithm which is based on state space model, The proposed controller uses optimal control algorithms (LQR, Mixed-LQR), where control parameters can be designed to ensure the stability of the control loop in a control theoretic sense, over the propagation delay. We show how the control mechanism can be used to design a controller to support ABR service based on feedback of explicit rates. Simulation results are presented to substantiate our claim.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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• pp.429-434
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• 1998

The previously developed control design methodology, EALQR(Eigenstructure Assignment/LQR), has better performance than that of conventional LQR or eigen-structure assignment. But it has a constraint for the weigting matrix in LQR, that is the weighting matrix could be indefinite for high-order systems. In this paper, the effects of the indefinite weighting matrix in EALQR on the Sequency domain properties are analyzed. The robustness criterion and quantitative frequency domain properties are also presented. Finally, the frequency do-main properties of EALQR has been analyzed by applying to a flight control system design example.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.41.4-41
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• 2001

In this paper, we propose a LQR(Linear Quadratic Regulator) controller design for the active suspension using two-degree-of-freedom quarter-car model. We can improve the inherent suspension problem, the tradeoff between ride quality and suspension travel by selecting appropriate weights in the LQR-objective function. Because any definite rules for selecting weights do not exist, we replace the designer´s trial and error with the optimization-algorithm, ES(Evolution Strategy). Using the ES, we can find the proper control gains for selected frequencies, which have major effects on the vibrations of the vehicle´s state variables.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.79-81
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• 2004

LQ-Servo controller inherits the stability-robustness from rational LQR structure and also, satisfies performance-robustness that is lacking in LQR structure by importing partial output feedback. In this paper, LQ-Servo controller is suggested for strengthening the performance-robustness. For this, Several executings are effectively performed by implementing to the rotational inverted pendulum system.