The paper presents development of a Hardware-In-the-Loop simulation (HILS) system for the purpose of testing performance, stability, and reliability of an electronic power steering system(EPS). In order to realistically test an EPS by the proposed HILS apparatus, a simulated uniaxial dynamic rack force is applied physically to the EPS hardware by a pnumatic actuator. An EPS hardware is composed of steering wheel &column, a rack & pinion mechanism, andas motor-driven power steering system. A command signal for a pneumatic rack-force actuator is generated from the vehicle handling lumped parameter dynamic model 9software) that is simulated in real time by using a very fast digital signal processor. The inputs to the real-time vehicle dynamic simulation model are a constant vehicle forward speed and from wheel steering angles driven through a steering system by a driver. The output from a real-time simulation model is an electric signal that is proportional to the uniaxial rack force. The vehicle handling lumped parameter dynamic model is validated by a fully nonlinear constrained multibody vehicle dynamic model. The HILS system simulation results sow that the proposed HILS system may be used to realistically test the performance stability , and reliability of an electronic power steering system is a repeated way.
An automatic point traffic control method is recommended for more idealistic traffic flow over coarse road netowrks. The automatic control apparatus recommended, consists of a transceiver, amplifier, digital-to-analog converter, signal light controller for emergency and steady state, and digital counter as monitor. The transmitter sends a signal to the target vy means of Microwave-FM-CW and a diode detector picks up the echo signal. Thus the operation of the entire system will be carried out through an open loop state. Some factors necessary for an ideal detector system are rapid response, longevity and stability. An analytical method of the Doppler effect substitutes the conventional frequency deviation into the amplitude of detector output. The changing rate of amplitude is proportional to the voltage of the detector output. Some induced formula from Maxwell's radiation field theory ensures this new method, and, new method, and proves the fact with an experimental data presentation. Stability depends upon Klystron as an oscillator and a diode as a detector. the transceiver installation affects on the response and sensitivity of the system. In accordance with the detector output, several targets are easily classified by amplitudes on the scope. The traffic flow, i.e., target movement which is analyzed by the amplitude method, is shown through the scope and indicates it on the digital counter. The best efficiency for the amplitude analysis can be attained through use of an antenna having the highest sensitivity.
In this paper, a new scheme of adaptive-neuro control system is presented to implement real-time control of robot manipulator using Digital Signal Processors. Digital signal processors, DSPs, are micro-processors that are particularly developed for fast numerical computations involving sums and products of measured variables, thus it can be programmed and executed through DSPs. In addition, DSPs are as fast in computation as most 32-bit micro-processors and yet at a fraction of therir prices. These features make DSPs a viable computational tool in digital implementation of sophisticated controllers. Unlike the well-established theory for the adaptive control of linear systems, there exists relatively little general theory for the adaptive control of nonlinear systems. Adaptive control technique is essential for providing a stable and robust perfor-mance for application of robot control. The proposed neuro control algorithm is one of learning a model based error back-propagation scheme using Lyapunov stability analysis method.The proposed adaptive-neuro control scheme is illustrated to be a efficient control scheme for the implementation of real-time control of robot system by the simulation and experi-ment.
본 논문에서는 실외용 움직임 감지에 적합한 K대역 마이크로파 움직임 감지 센서를 활용한 에너지 절감형 LED 모듈을 제안하였다. 헤어핀 형태의 마이크로스트립 공진기를 이용한 발진기를 설계하여 안정성을 높이고 제작이 쉽도록 하였다. 신호의 방사를 위해 송수신 2채널 패치 배열 안테나를 개발하여 적용하였다. 수신된 신호로부터 도플러 천이 값을 획득하기 위해 윌킨슨 전력분배기 및 링 하이브리드 혼합기를 개발하여 적용하였다. 신호의 안정성 및 원치 않는 외부잡음으로부터 보호하기 위해 쉴드 캔을 제작하여 장착하였다. 제안된 움직임 감지 센서를 실증용 LED 모듈에 장착하여 에너지 절감 성능을 모의실험을 통하여 검증하였다.
본 논문은 신체의 운동 이후에 자세의 움직임 변화를 주고, 다중파라미터를 이용하여 자세균형의 변화를 나타내는 시스템이다. 신체에 동작을 주어 자세 균형의 변화된 신호를 시스템에서 측정하고, 이를 분석하여 자세균형의 변화상태를 나타냈다. 신체의 자세변화는 머리와 상체를 움직여서 변화를 주었고, 자세 변화로 발생된 신호는 파라미터의 형태로 구성하여 측정할 수 있도록 하는 시스템으로 구성하였다. 데이터 신호는 데이터 획득 장치를 통하여 얻고, 신호 전달 과정에서 신호를 분석하여 논리적으로 분석하여 자세에 대한 평가를 할 수 있도록 조정하였다. 측정파라미터의 항목은 시각(Vision), 전정기관(Vestibular), 체성감각(Somatosensory), 중추신경계(CNS)이고, 측정파라미터의 평가는 안정성(Stability)으로 확인하였다. 본연구의 결과로 운동부하에 따른 인체의 자세변화에 따른 신체의 변화 상태를 분석할 수 있는 시스템을 구성 할 수 있음을 확인하고, 다양한 신체적 파라미터를 통한 모니터링 기능을 갖춘 시스템관리가 형성 될 것으로 예상한다.
Given a periodic reference signal or disturbance, repetitive control is a special control scheme to reduce a tracking error effectively by the periodic signal generator in the repetitive controller. In general, a repetitive controller is added on the existing feedback control system to improve the tracking performance. However, because the information used in the design of the feedback controller is not taken into account, the design problem of the repetitive controller is totally another problem irrespective of that of the feedback controller. In this paper, we present a more general method to design an add-on type repetitive controller using the information on the performance of the existing feedback control system. We first show that a robust stability condition of repetitive control systems is obtained using the well-known robust performance condition of general feedback control systems. It is also shown that we can obtain a steady-state tracking error described in a simple form without time-delay element if the robust stability condition is satisfied for the repetitive control system. From the obtained results, several design criterions for repetitive controller are provided. Through the simulation study, the feasibility of the proposed method is verified.
This paper introduces a resistance scanning-type flexible tactile sensor for intelligent robots and presents the output characteristics of the sensor via signal processing. The sensor was produced via the lamination method using multi-walled carbon nanotubes (a conductive material), an insulator, and Tango-plus (an elastic material). Analog and digital signal processing boards were produced to analyze the output signal of the sensor. The analog signal processing board was made up of an integrator and an amplifier for signal stability, and the digital signal processing board was made up of an IIR filter for noise removal. Finally, the sensor output for the contact force was confirmed through experiments.
A fiber-optic reference signal transmission system, which transmits the 1.4 GHz reference signal from H-maser to receiver cabin in radio telescopes, was adopted for compensating the phase changes due to temperature variation and antenna movement. At the first experiment, the remote signal's phase changed more than 15 degrees at 1.4 GHz. We found unstable components in sub-system experiments and replaced them. The main cause of unstable phase stability was the unaligned polarization axis between Laser Diode and Mach-Zehnder Modulator (MZM). The improved system stability showed $1{\times}10^{-16}$ allan standard deviation at 1,000 sec integration time with the antenna fixed. When the antenna moves in the azimuth axis, the 1.4 GHz remote signal showed the phase change smaller than 0.2 degrees.
능동소음제어를 위한 순방향 제어 시스템은 높은 안정성과 강인한 성능을 특징으로 하는 반면 느린 수렴속도와 상호상관관계가 있는 참조신호를 필요로 하는 단점이 있다. 이에반해 역방향 제어 시스템은 일반적으로 빠른 수렴속도를 갖고 참조신호를 사용하지 않기 때문에 광대역 능동소음제어 시스템에 사용되지만 이득-대역폭 제한과 안정서 문제가 단점으로 알려져 있다. 본 논문에서는 순방향 제어 시스템과 역방향 제어 시스템을 결합시킨 새로운 능동소음제어 시스템을 제안하여 순방향 제어 시스템의 문제점인 수렴 속도를 향상시킨다. 제안된 시스템은 원래의 참조신호와 오차신호의 가중치 결합인 “선택적 결합 참조신호”가 적응 시스템의 입력으로 사용되는 제안된 알고리듬, 이른바 “선택적 결합” 알고리듬을 사용한다. 따라서, 제안된 시스템은 순방향 또는 역방향 제어 시스템과 거의 같은 계산량으로 Filtered-x LMS 알고리듬을 사용하는 시스템에 대해 향상된 성능과 수렴속도를 가진다. 끝으로 제안된 시스템을 수학적인 해석과 함께 컴퓨터 모의실험을 통하여 그 성능을 평가한다.
LMS(Least Mean Square) 알고리즘은 식이 간단하고 계산량이 비교적 적기 때문에 널리 사용되고 있다. 그러나 LMS 알고리즘은 수렴속도를 높이게 되면 주위 환경이 급격하게 변하는 경우 발산하게 되고, 안정성을 높이게 되면 수렴속도가 떨어지는 수렴속도와 안정성 사이에 trade-off가 발생한다. 이러한 LMS 알고리즘의 단점을 개선하기 위해 VSSLMS(Variable Step Size LMS) 알고리즘이 개발되었다. VSSLMS 알고리즘은 에러 신호를 이용하여 스텝사이즈를 조절하여 수렴속도와 성능을 동시에 향상시킨다. 본 논문에서는 실시간 환경에서 적응잡음 제거기의 성능을 개선시키기 위해 I-VSSLMS(Instantaneous Signal to Noise Radio VSSLMS)을 제안한다. 제안한 I-VSSLMS을 TMS320C6713 DSP 보드를 이용하여 적응 잡음 제거기에 적용하여, 실시간으로 시뮬레이션을 하였고, 각 알고리즘의 성능을 비교 분석하여 제안한 알고리즘의 성능이 우수함을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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