• 제목/요약/키워드: Rotary Inverted Pendulum

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회전형 역 진자 시스템에 대한 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘을 이용한 최적 2-자유도 제어기 설계 (Design of Optimized Two Degree of Freedom Controller for Rotary Inverted Pendulum System Using Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms)

  • 정승현;장한종;최정내;오성권
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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    • pp.349-352
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    • 2007
  • 본 논문은 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms : HFCGAs)을 이용한 회전형 역 진자 시스템의 최적 2-자유도 제어기 설계를 제안한다. 비선형이며 불안정한 운동을 하는 회전형 역 진자 시스템은 회전지렛대(rotating arm) 위의 폴(pole)이 적당한 제어력이 없는 상황에서 중력에 의해 어느 한 쪽 방향으로 넘어지려고 할 때, 외부에서 회전지렛대에 힘을 가하여 회전지렛대의 특정위치와 폴의 각도를 유지시키는 시스템으로, 본 논문에서는 두 개의 피드백 제어루프를 갖는 2-자유도 제어기를 구성한다. 각각의 제어기는 PD 제어기로 구성하고, 조기수렴 문제를 내재하고 있는 기존의 유전자 알고리즘의 해결방안중 하나인 HFCGAs를 이용하여 최적의 제어기 파라미터들을 구한다. 마지막으로 실제 공정에 적용하여 설계된 제어기의 성능을 평가한다.

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측정 잡음을 고려한 저차의 동적출력궤환 제어기 설계 (Low-Order Dynamic Output Feedback Controller Design Against Measurement Noise)

  • 손영익;조남훈;심형보
    • 전기학회논문지
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    • 제56권2호
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    • pp.383-388
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    • 2007
  • This paper considers a low-order dynamic output feedback controller design problem. Since the proposed control law inherently has a low-pass filter property, it can alleviate the mal-effects of the sensor noise without additional filter designs. Frequency domain analysis shows the characteristics of the proposed control law against measurement noise. The effectiveness of the proposed control law is illustrated by numerical simulations with a rotary inverted pendulum and a convey-crane. Using only one integrator the proposed control law has the advantage to the stabilization problem with sensor noise as well as it can successfully replace the measurements of derivative terms in a state feedback control law.

적응 퍼지 제어기를 이용한 수평 회전형 도립진자 제어 (The Control of A Rotary Inverted Pendulum Using Adaptive Fuzzy Control)

  • 박승훈;홍대승;임화영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2196-2198
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    • 2002
  • Fuzzy controller design consists of intuition, and any other information about how to control system, into a set of rules. These rules can then be applied to the system. It is very important to decide parameters of IF-THEN rules. Because Fuzzy controller can make more adequate force to the plant by means of parameter optimization, which is accomplished by learning procedure. In this paper, we apply adaptive fuzzy controller designed to the Rotary Inverted Pendulum.

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ANFIS를 이용한 수평회전형 도립진자의 제어 (Control of Rotary Inverted Pendulum using ANFIS)

  • 민현기;유창완;고재호;임화영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.681-683
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    • 1998
  • Fuzzy Inference System is to trans late and be concrete with human expert in to mathematical equation. It is easy to be applied for Nonlinear System and the know ledge can be applied at that. With using the rule according to the Knowledge, when it is realized simulations must be required repeatedly and small vibration is generated in steady state, too. In this paper, we applied the system to the methodology of optimization with self-learn ing by us ing ANFIS(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System) which makes use of back-propagation and least square method at a first order Sugeno Fuzzy System. In order to show the effect of Algorithm, we demonstrated it by us ing Rotary Inverted Pendulum.

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LQR 제어 알고리즘을 이용한 원운동형 2축 도립 진자의 제어 (Control of a Rotary Double Inverted Pendulum using LQR Control Algorithm)

  • 황언두;박민호;이상혁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2240-2242
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    • 2001
  • A rotary double inverted pendulum, the nonlinear system has a regulation problem. In this paper, we linearize the nonlinear system at the upright equilibrium position. The linearized system can be expressed in state space. To maintain the upright position, we design a feedback controller using LQR(Linear Quadratic Regulator) algorithm. Then we simulate the system with third-order Adams Bashforth Moulton Method. The simulated result shows that the applied algorithm is effective for the regulation problem.

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분산 A3C를 활용한 회전식 도립 진자 시스템 설계 (Design of Rotary Inverted Pendulum System Using Distributed A3C Algorithm)

  • 권도형;임현교;김주봉;한연희
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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    • pp.493-495
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    • 2019
  • 제어 분야의 가장 기초적인 시스템인 Rotary Inverted Pendulum 을 제어하기 위하여, 본 논문에서는 강화학습에서 Deep Q-Network 과 함께 대표적인 알고리즘으로 알려진 Asynchronous Advantage Actor-Critic 을 활용하여 다중 디바이스 제어를 설계한다. Deep Q-Network 알고리즘을 활용한 기존 연구와 동일한 방식으로 실 세계의 물리 에이전트와 가상 환경을 맵핑시키며, 스위치를 통하여 로컬 에이전트와 글로벌 네트워크 간 통신을 구성한다. 본 논문에서는 분산 Asynchronous Advantage Actor-Critic 을 이용함으로써 실 세계의 다중 에이전트 제어를 위한 강화 학습의 활용 가능성을 조명한다.

Control of Inverted Pendulum Using Continuous Time Deadbeat Control

  • Lee, Ho-Jin;Kim, Seung-Youal;Lee, Jung-Kook;Kim, Jin-Yong;Lee, Seung-Hwan;Lee, Keum-Won;Lee, Jun-Mo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.510-513
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    • 2005
  • Due to the asymptotic property, deadbeat control can hardly be applied to the continuous time system control. But some delay element method can deal such a problem. Besides delay element method, well-known digital deadbeat control can be used by the aid of some smoothing elements. In this paper, 2nd order smoothing element is used for the smoothing of the digital deadbeat controller. And this element is argumented to the plant, and so control problem is to control the argumented system digitally. We simulated this control system using Matlab language and finally apply this algorithm to the rotary inverted pendulum system.

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연속계 Deadbeat 제어를 적용한 도립진자 제어 (Control of Inverted Pendulum Using Continuous Time Deadbeat Control)

  • 김성열;이금원
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.108-113
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    • 2004
  • 점근특성 때문에 deadbeat제어는 연속계시스템에는 거의 적용이 불가능하다. 그러나 지연요소법은 이런 문제를 해결할 수 있다. 지연요소법외에도 잘 알려진 디지털 deadbeat제어가 평활요소를 추가하여 사용될 수 있다. 본 논문에서는 2차 평활요소를 디지털 deadbeat제어기에 사용한다. 그리고 이 요소는 플랜트에 확장되고 따라서 확장된 시스템을 디지털제어하게 된다. 이 제어시스템을 Matlab언어를 사용하여 회전형 도립진자 시스템에 적용하여 시뮬레이션한다.

라그랑지 보간과 근의 이동범위를 이용한 회전형 도립진자의 적응 최적 제어 (Adaptive Optimal Control of a Rotary Inverted Pendulum Using Lagrange Interpolation and a Pole's Moving-Range)

  • 박민호;한상완
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.1066-1073
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    • 2014
  • 이 논문은 변수가 변화하는 시스템의 새로운 최적제어 설계 방법에 관한 것이다. 이 문제를 다루는데 사용된 방법은 라그랑지 보간법과 근의 이동범위이다. 변수가 변화하는 범위 내에서 선택된 시스템의 최적제어기의 설계 변수를 근의 이동범위를 이용하여 상태가중행렬을 계산하고 상태가중행렬을 라그랑지 보간법으로 보간하여 최적제어기를 설계하였다. 모의실험을 통해 기존의 방식과 제안한 방법을 비교하고, 기존의 최적제어 설계법보다 제안한 방식이 더 좋은 결과가 얻어지는 것을 확인하였다.

상태궤환 기법을 적용한 회전식 역진자 시스템의 리세트 제어에 관한 연구 (A Study on Control of Rotary Inverted Pendulum systems using State Feedback and Reset Control Approaches)

  • 한현태;조현철;신동기;이영진;이권순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2039_2040
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    • 2009
  • 본 논문은 리세트(reset) 제어이론과 상태궤환 안정성 기법을 이용하여 회전식 역진자 시스템의 강인제어시스템을 제안한다. 우선 복잡한 비선형 역진자 시스템을 평형점에서 선형화한 후 상태궤환기법을 이용하여 안정한 모델을 구성한다. 이 선형시스템 모델에서 발생할 수 있는 시스템 섭동으로 인한 실시간 제어오차를 보상하기 위한 리세트 제어알고리즘을 보조제어시스템으로 추가한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 제어 알고리즘의 타당성 및 성능의 개선정도를 분석한다.

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