• 제목/요약/키워드: Parallel Inverted Pendulum

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DNA 코딩방법을 이용한 이중도립진자의 퍼지제어 (Fuzzy Control of Double Inverted Pendulum using DNA coding Method)

  • 임태우;권양원;최용선;안태천
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2633-2635
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    • 2000
  • In this paper, a new DNA coding method, namely modified DNA coding method based on the biological DNA and the evolution mechanism of genetic algorithm. In order to evaluate the propose algorithms, for an example, they are applied to the fuzzy control of parallel double inverted pendulum system. Simulation result show the method is effective in finding the fuzzy control rules and is more excellent than conventional methods in control the system.

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병렬형 랜덤 신호 기반 학습을 이용한 퍼지 제어기의 설계 (Design of a Fuzzy Controller Using the Parallel Architecture of Random Signal-based Learning)

  • 한창욱;오세진
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.62-66
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    • 2011
  • 본 논문에서는 퍼지 제어기를 최적화하기 위하여 시뮬레이티드 어닐링(simulated annealing)과 결합한 병렬형 랜덤 신호 기반 학습법을 제안하였다. 랜덤 신호 기반 학습은 직렬 탐색구조로 되어 있어서 지역 탐색 능력은 뛰어나지만 전역 탐색 능력은 부족하다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 다양한 탐색 영역을 가지는 병렬형 랜덤 신호 기반 학습법이 소개 되었으며, 시뮬레이티드 어닐링을 랜덤 신호 기반 학습과 결합하여 학습 능력을 향상시켰다. 제안된 최적화 알고리즘을 도립진자 제어를 위한 퍼지 제어기 설계 최적화에 적용하여 그 유효성을 보였다.

회전형 역 진자 시스템에 대한 계층적 공정 경쟁 기반 유전자 알고리즘을 이용한 최적 Fuzzy 제어기 설계 (Design of Optimized Fuzzy Controller by Means of HFC-based Genetic Algorithms for Rotary Inverted Pendulum System)

  • 정승현;최정내;오성권
    • 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.

H$\infty$ Fuzzy Dynamic Output Feedback Controller Design with Pole Placement Constraints

  • Kim, Jongcheol;Sangchul Won
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.176.5-176
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    • 2001
  • This paper presents a fuzzy dynamic output feedback controller design method for Parallel Distributed Compensation (PDC)-type Takagi-Sugeno (T-S) model based fuzzy dynamic system with H$\infty$ performance and additional constraints on the closed pole placement. Design condition for these controller is obtained in terms of the linear matrix inequalities (LMIs). The proposed fuzzy controller satisfies the disturbance rejection performance and the desired transient response. The design method is verified by this method for an inverted pendulum with a cart using the proposed method.

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병렬형 다리 구조를 가진 2족 보행 로봇의 설계 및 제어 (New Parallel Mechanism for Biped Robots)

  • 윤정한;연제성;권오홍;박종현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.810-815
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    • 2004
  • In this paper, we propose new parallel mechanism of a 3 dimensional biped robot whose each leg is composed of two 3-dof parallel platforms linked serially. This proposed parallel mechanism is able to move freely in the man-made environment and is applied to various fields, such as medical, welfare, and so on. And a total weight of each leg is expected to be lighter than serial linked leg. One side leg consists of a 3-dof orientation platform and 3-dof asymmetric parallel platform. The former consists of three active linear actuators and seven passive joints, and the latter of two active linear actuators, one active rotational actuator and eight passive joints. Thus, there are two kinds of parallel platforms each chain's elements and active joint's positions are different for the biped robot to move freely like a serial link without the kinematics constraints. The effectiveness and the performance of the proposed parallel mechanism and locomotion trajectory are shown in computer simulations with a 12-DOF parallel biped robot.

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Design of Fuzzy Model Based Controller for Uncertain Nonlinear Systems

  • Wook Chang;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae;Guanrong Chen
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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    • pp.185-189
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    • 1998
  • This paper addresses analysis and design of a fuzzy model-based-controller for the control of uncertain SISO nonlinear systems. In the design procedure, we represent the nonlinear system by using a Takagi-Sugeno fuzzy model and construct a global fuzzy logic controller via parallel distributed compensation and sliding mode control. Unlike other parallel distributed controllers, this globally stable fuzzy controller is designed without finding a common positive definite matrix for a set of Lyapunov equations, and has good tracking performance. The stability analysis is conducted not for the fuzzy model but for the real underlying nonlinear system. Furthermore, the proposed method can be applied to partially known uncertain nonlinear systems. A numerical simulation is performed for the control of an inverted pendulum, to show the effectiveness and feasibility of the proposed fuzzy control method.

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$H_\infty$제어에 의한 병렬형 도립진자의 제어에 관한 연구 (A Study on the Control of Parallel-Type Inverted Pendulum by $H_\infty$ Control)

  • 양주호;변정환
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권2호
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    • pp.178-189
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    • 1995
  • 병렬형 도립진자를 수학적으로 모델링하고 주파수 응답법에 의해 파라미터를 동정하여, $H_\infty$제어이론 중 혼합감도문제에 의거하여 제어계를 설계한 후 응답 시뮬레이션을 한 결과그 응답으로부터 모델링의 불확실성에 대처할 수 있는 강인한 제어계를 구성할 수 있었다. 앞으로 실제 시스템에 대하 s제어들 과제로 남겨두고 있다. 시뮬레이션 응답과는 달리 실제 으답실험에서도 좋은 결과를 얻기 위해서는 여러 가지의 어려움이 있을 것으로 예상된다. 특히 응답 시뮬레이션에서도 나타난 바와 같이 전자가 미소각으로 기울어진 상태에서 제어를 할 경우에도 각 상태의 변동량이 크고, 또한 상당한 제어입력을 요한다. 따라서 센서 잡음에 대한 영향을 충분히 고려할 필요가 있으므로, 노이즈를 많이 발생시키는 PWM방식의 직류모터 구동 드라이버보다는 선형 드라이버를 이용하는 것이 적절할 것으로 예상된다

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Output feedback-based model reference adaptive control for MIMO plants

  • Takahashi, Masanori;Mizumoto, Ikuro;Iwai, Zenta
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 11th (KACC); Pohang, Korea; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.181-184
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    • 1996
  • This paper deals with the design problem of model reference adaptive controllers for MIMO plants with unknown orders. A design scheme for an adaptive control system based on CGT theorem, which has hierarchical structures derived from backstepping strategies, is proposed for MIMO plants with unknown orders but with known relative MacMillan degrees(relative degrees for SISO plants). It is also shown that all the signals in the resulting control system are bounded, and that the asymptotic tracking is achieved in the case where reference inputs are step.

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디지털 재설계를 이용한 퍼지제어기 (Fuzzy Controller by Using Digital Redesign)

  • 이호재;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.630-632
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    • 1999
  • In this paper, we develop intelligent digitally redesigned PAM and PWM fuzzy controllers for nonlinear systems. Takagi-Sugeno fuzzy model is used to model the nonlinear systems and a continuous-time fuzzy-model-based controller is designed based on the extended parallel-distributed-compensation method. The digital controllers are determined from existing analogue controllers. The proposed method provides an accurate and effective method for digital control of continuous·time nonlinear systems and enables us to efficiently implement a digital controller via pre-determined continuous-time TS fuzzy-model-based controller. We have applied the proposed method to the balancing problem of the inverted pendulum to show the effectiveness and feasibility of the method.

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최적 극점 배치 기법을 이용한 비선형 시스템의 퍼지 제어기의 설계 (Fuzzy Controller Design for Nonlinear Systems Using Optimal Pole-Placement Schemes)

  • 이남수;주영훈;김광배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.510-512
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    • 1999
  • In this paper, we present a method for the analysis and design of fuzzy controller for nonlinear systems. In the design procedure, we represent the dynamics of nonlinear systems using a Takagi-Sugeno fuzzy model and formulate the controller rules, which shares the same fuzzy sets with the fuzzy system, using parallel distributed compensation method. Then, after the feedback gain of each local state feedback controller is obtained using the existing optimal pole-placement scheme, we construct an overall fuzzy logic controller by blending all local state feedback controller. Finally, the effectiveness and feasibility of the proposed fuzzy-model-based controller design method has been evaluated through an inverted pendulum system.

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