• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
• /
• pp.193-196
• /
• 1996

A pneumatic cylinder has been used in the production facilities of various industries. However, it is difficult to achieve deciding the precise position of the piston rod, due to the nonlinear properties arising from the air compression and the friction. In recent years, the fuzzy control algorithm has been frequently applied to various kinds of systems on account of its simple algorithm, good adaptability to complex or nonlinear systems and so on. On the other hand, the PID or I-PD control has been used in many engineering fields because of the excellent performance. However, it is known that each one of them has disadvantages. In this paper, we propose a hybrid control which is strived to obtain the advantages of each other. It is shown that the proposed hybrid control performs better than the conventional I-PD control through the experimental results.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
• /
• pp.428-431
• /
• 1995

In this paper we propose an on-line tuning method by using genetic algorithm for robust minimax I-PD controller based on new criterion. The new criterion is the Integral of Squared Error (ISE) with a penalty of the derivative of manipulated variable. The work focuses on robust tuning of I-PD controller's parameters in the presence of plant parameter uncertainty. The result of several simulation studies are provided to illustrate the performance of this robust tunig method.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
• /
• pp.483-483
• /
• 2000

The Fuzzy Preview Control (FPC) design methodology using I-PD Preview Control (IPC) and Optimal Preview Control (OPC)[6] are discussed in this paper. First we show a new fuzzy controller with single input single output, and build a relationship between it and the I-PD Control proposed by Kitamari, as well as Optimal Control with some specific equations. We also give the stability analysis with Lyapunov theorem. On this way, we can design a Fuzzy I-PD Controller (FIC) very easier and more effective. Then, preview control element design methodology of FCP was given according to IPC and OPC. Third, to make the system more rapidly and more little overshooting, two factors are given to adjust the controller's properties. At last, the performance of FPC is revealed via computer simulation using a nonlinear plant.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제37권1호
• /
• pp.19-29
• /
• 2000

기존의 위성제어용 시뮬레이션 툴은 위성 모델을 강체로 보고, 비례-미분(Proportional-Differential)제어기를 사용하기 때문에, 이동하는 위성의 경우 오차한계범위를 벗어나 통신이 두절되는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 본 논문은 신속한 자세회복 및 안정된 진보적인 제어기의 설계를 위하여 이동하는 정지궤도 및 저궤도 위성에 대하여 위성을 강체 및 유연체 구조로 모델링하고, 통신두절시 신속한 자세 회복을 위한 최소시간 제어기 설계와 위성의 위치 제어시 발생하는 통신중단을 최소화 하기 위하여 기존의 PD제어기보다 정확하고 안정된 선형조절기를 상태공간 벡터를 사용하여 설계하였다. 시뮬레이션은 먼저 강체 모델과 유연체 모델을 비교하기 위하여, 이동하는 정지궤도 및 저궤도 위성에 대하여 PD제어기를 사용하여 시험되었으며, 자세이동시의 제어기의 응답특성을 분석하기 위하여, 지상의 명령에 의한 위성의 피치각을 변경하는 경우, 주기적으로 수행되는 남북 궤도 유지에 대하여 수행하였다. 그 결과, 강체모델에 대비하여 유연성 모델이 실제 상황에 근접한 결과를 가져다 주었으며, 최소시간제어기는 PD제어기 대비 약 7배 이상 빠르게 신속한 자세 회복을 가져다 주었으며, 선형조절기는 외란에 대한 적응 및 안정도, 응답속도 측면에서 장점을 나타내었다. 향후 이 위성 모델 및 제어기를 사용하여 실제 운용시 예상되는 제어기의 결과를 확인할 수 있으며, 더 나아가 새로운 제어기의 개발 및 교육 등에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제47권4호
• /
• pp.256-270
• /
• 2023

본 연구에서는 선박 또는 해양구조물에 설치되는 터렛(Turret)과 같이 제어 대상의 무게 중심 주변이 아닌 임의 지점을 운동 중심으로 선정하여 제어할 수 있는 동적위치유지(Dynamic positioning; DP)용 슬라이딩모드(Sliding mode) 제어기를 연구하였다. 이러한 슬라이딩모드 제어기는 선박 및 해양구조물 동역학 모델의 불확실성, 시공간에서 변화하는 미지의 해양환경에 의한 외력, DP 제어시스템의 과도 성능을 고려한 제어가 가능하다. 선박 및 해양구조물의 임의 지점을 기준으로 제어하기 위해 제어 대상의 기구학 방정식에 포함되는 자코비안(Jacobian) 행렬을 수정하여 슬라이딩모드 제어기를 설계하였다. 제어기의 강건성(Robustness)을 확보하기 위해 슬라이딩모드 제어기 설계에 리아프노프(Lyapunov) 안정도 판별 이론을 적용하였다. 일반적으로 DP 제어에서 제어기의 강건성 확보를 위해 PD(Proportional derivative) 제어 알고리즘 기반의 이득 스케줄링(Gain scheduling)을 사용한다. 그러나 이득 스케줄링을 적용하기 위한 적절한 이득을 찾는 것은 DP 시스템 적용을 복잡하게 만든다. 따라서 본 연구에서는 이러한 선박 및 해양구조물 DP 제어기의 복잡성을 해소하기 위해 슬라이딩모드 제어 알고리즘을 고려하였다. 제안된 슬라이딩모드 제어 알고리즘의 유효성을 검증하기 위해 시간 영역 시뮬레이션을 구현하였으며, 제어 알고리즘의 성능평가에 활용되었다. 제안된 슬라이딩모드 제어기의 유효성 검토를 위해 일반적인 PD 제어 알고리즘을 적용한 DP 제어 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권4호
• /
• pp.511-519
• /
• 2013

능동 자기베어링의 바이어스 선형화 방법은 자기베어링의 동역학적 성능과 선형성을 확보하지만, 바이어스 전류에 의한 상시 소모전력이 발생하여 시스템의 효율이 저하된다. 반면, 스위칭 제어기는 바이어스 전류를 사용하지 않아 베어링의 소비 전력을 최소화할 수 있다. 본 논문에서는 능동 자기베어링 시스템에 적용되는 스위칭 제어기와 동기 노치필터를 포함하는 비례-미분 제어기의 성능을 비교하였다. 공정하고 객관적인 비교를 위해 기준제어기인 동기 노치필터 제어기를 합리적으로 설계하고, 스위칭 제어기가 기준제어기와 동일한 동역학 특성을 갖도록 하였다. 회전축의 굽힘 유연모드 및 센서와 증폭기의 특성을 포함하는 시스템의 동역학 모델을 수립하고 성능 비교 지표를 수립하였다. 불평형 질량에 응답 측면에서 제어기를 비교하여, 저속 영역에서 스위칭 제어기가 기준제어기 대비 10 배 이상 동손을 저감할 수 있으나, 회전축의 굽힘 유연모드와 일치하는 회전 속도 근방에서는 스위칭 제어기가 유효하지 않음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.21-25
• /
• 2013

최근 활발하게 발표되고 있는 물리 기반 이차원 캐주얼 게임들은이차원상의 제어에 따른 편의성과 사용자의 물리적 경험에 따른 직관적인 조작성 및 친숙함에 힘입어 큰 사용자층을 형성하고 있다. 본 논문에서는 비행 조작에서의 편의 성을 보장하며 물리적 사실성에 따른 흥미를 유발할 수 있는 물리 기반 이차원 비행 시뮬레이션 게임을 고려한다. 우선 이에 적합한 두 개의 추진기를 가진 수직 이착륙 비행체 모델을 제시한다. 각 추진기에서의 추력을 두 개의 조이스틱 등을 사용하여 직접 제어 할 수 있다. 하지만 이와 같은 기계식 조정 방식을 통해 고난이도의 역동적 곡예비행을 하기 위해서는 꽤 많은 연습이 필요하다. 보다 손쉽고 직관적인 조작을 위하여 PD 제어를 통해 비행체의 속도 및 위치를 빠르고 정확하게 제어할 수 있는 전기식 조정 방식(fly-by-wire)을 제안한다. 제안된 비행체 및 비행 제어 기법은 여러 흥미로운 이차원 게임 제작에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제5권6호
• /
• pp.647-655
• /
• 1999

For linear time-varying systems described by the triple (A(t),B(t),C(t)) where A(t),B(t),C(t) are the system, the input, and the output matrices, respectively, we propose concepts for measures of modal and gross controllability /observability. We introduce a differential algebraic eigenbvalue theory for linear time-varying systems to calculate the PD-eigenvalues and left and right PD-eigenvectors of the system matrix A(t) which will be used to derive the concepts for the measures. The time-dependent angle between the left PD-eigenvectors of the system matrix A(t) and the columns of the input matrix B(t), and the magnitude of the each element of the input matrix B(t) are used to propose the modal controllability measure. Similarly, the time-dependent angle between the right PD-eigenvectors of the system matrix A(t) and the rows of the output matrix C(t) are used to propose the madal observability measure. Gross measure of controllability of a mode from all inputs and its gross measure of observability in all outputs for the linear time-varying systems are also proposed. Numerical examples are presented to illustrate the proposed concepts.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제18권12호
• /
• pp.1101-1105
• /
• 2012

This study proposes a method for improvement of PD type fuzzy controller. The method includes self tuner using gradient algorithm that is one of the optimization algorithms. The proposed controller improves simple Takagi-Sugeno type FLC (Fuzzy Logic Control) system. The simple Takagi-Sugeno type FLC system changes nonlinear characteristic to linear parameters of consequent membership function. The simple FLC system could control the system by calibrating parameter of consequent membership function that changes the system response. While the determination on parameter of the simple FLC system works well only partially, the proposed method is needed to determine parameters that work for overall response. The simple FLC system doesn't predict the response characteristics. While the simple FLC system works just like proportional part of PID, our system includes derivative part to predict the next response. The proposed controller is constructed with P part and D part FLC system that characteristic parameter on system response is changed by self tuner for effective response. Since the proposed controller doesn't include integral part, it can't eliminate steady state error. So we include a gain to eliminate the steady state error.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
• /
• pp.351-354
• /
• 2006

In underwater environment, the control of AUV is difficult, because of the existence of parameter uncertainties and disturbances as well as highly nonlinear and coupled system dynamics. The requirement for the simple and robust controller which works satisfactorily in those dynamical uncertainties, call for a design using the PD or sliding mode controller. The PD controller is very popular controller in the industrial field and the sliding mode controller has been used successfully for the AUV controller design. In this paper, the two controllers arc designed for ISiMI(Integrated Submergible Intelligent Mission Implementation) AUV and the performances are compared by numerical simulation under the modeling uncertainty and disturbances. The design process of PD and sliding mode controller for ISiMI AUV and simulation results are included to compare the performances of the two controllers.