In this paper, we propose an adaptive neural dynamic surface control (DSC) approach with $H_{\infty}$ tracking performance for full dynamics of nonlinear flight systems. It is assumed that the model uncertainties such as structured and unstrutured uncertainties, and external disturbances influence the nonlinear aircraft model. In our control system, self recurrent wavelet neural networks (SRWNNs) are used to compensate the model uncertainties of nonlinear flight systems, and an adaptive DSC technique is extended for the disturbance attenuation of nonlinear flight systems. All weights of SRWNNs are trained on-line by the smooth projection algorithm. From Lyapunov stability theorem, it is shown that $H_{\infty}$ performance nom external disturbances can be obtained. Finally, we present the simulation results for a nonlinear six-degree-of-freedom F-16 aircraft model to confirm the effectiveness of the proposed control system.
An adaptive fuzzy backstepping controller is proposed for the motion control for a single-link flexible-joint robot in the presence of parametric uncertainties. Fuzzy logic system is used to approximate the uncertainties of functions and a backstepping technique is employed to deal with the mismatched problem. A compensation controller is also employed to estimates the bound of approximation error so that the shattering effect of the control effort can be reduced. Thus the asymptotic stability of the closed loop control system can be obtained based on a Lyapunov synthesis approach. Numerical simulation results for a single-link flexible-joint robot are included to show the effectiveness of proposed controller.
This paper presents a discrete-time model reference adaptive control technique for periodically time-varying plants. It is shown that the identification problem for periodic parameters can be reduced to that of constant unknown parameters case. The global stability of the resulting closed-loop system is established using the key technical lemma of Goodwin, Ramadge and Caines.
This paper presents the robust control method using a self recurrent wavelet neural network (SRWNN) via adaptive backstepping design technique for stable walking of biped robots with unknown model uncertainties. The SRWNN, which has the properties such as fast convergence and simple structure, is used as the uncertainty observer of the biped robots. The adaptation laws for weights of the SRWNN and reconstruction error compensator are induced from the Lyapunov stability theorem, which are used for on-line controlling biped robots. Computer simulations of a five-link biped robot with unknown model uncertainties verify the validity of the proposed control system.
A disturbance-observer-based adaptive neural tracker design problem is investigated for a class of perturbed uncertain non-affine nonlinear systems with unknown control direction. A nonlinear disturbance observer (NDO) design methodology using neural networks is presented to construct a tracking control scheme with the attenuation effect of an external disturbance. Compared with previous control results using NDO for nonlinear systems in non-affine form, the major contribution of this paper is to design a NDO-based adaptive tracker without the sign information of the control coefficient. The stability of the closed-loop system is analyzed in the sense of Lyapunov stability.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제17권5호
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pp.54-62
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1993
Generally, the main difficulty in the composition of tank-level control system may be in the point that plant parameters are severely varied according to the change of operating point. In order to cope with this difficulty, in this paper, an adaptive control is employed using model-following technique based on the optimal control law. Through the simulations and experiments the following results were observed. 1) The steady-state error was not found under the parameter variations caused by the change of operating point. 2) In spite of the change of operating point, the corresponding gains which were stored in the computer were found to be automatically updated so that the controller could have the adaptive ability. And also, the control specifications in view of transient response were found to be satisfied.
In this paper, a fuzzy sliding mode control that combines with a adaptive self-regulating technique is proposed for manipulators with uncertainties. Especially the system uncertainties is approximated using fuzzy rule adaptation technique. The proposed controller is composed of the equivalent control that includes the approximation of the system uncertainties and the hitting control that is used to constrain the states of the system to maintain on the sliding surfaces and used to guarantee the system robustness. Simulation results are presented to show the effectiveness of the proposed controller
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제3권1호
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pp.19-31
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1979
Recently the adaptive control system, which keeps the control system always optimal by adjusting the control parameters automatically according to the variations of the plant parameters, have become very important in the field of control engineering. The adaptive control systems are usally composed of the plant identification, the decision of the optimal control parameters, and the adjustment of the control parameters. This paper deals with a method of the adaptive control system when PI or PID controller is used in the feed back control system. Its controlled object (the plant) is assumed to be described by the transfer function of $\frac{ke^{-LS}}{1+TS}$ where k, T and L are steady state gain, time constant and pure dead time respectively, and their values are variable in accordance with the change of environmental circumstance. It has been known that a pseudo-random binary signal is quite effective for the measurement of an impulse response of a plant. In adaptive control systems, however, the impulse response itself is not appropriate to determine the control parameters. In this paper, the authors propose a method to estimate directly the parameters of the plant k, T and L by means of the correlation technique using 3 level M-sequence signal as a test signal. The authors also propose a method to determine the optimal parameters of the PI or PID controller in the sense of minimizing the square integral of the control error in the feed back control system, and the values of the optimal parameters are computed numerically for various values of T and L, and the results are examined and compared with those of the conventional methods. Finally the above-mentioned two methods are combined and an algorithm to struct an adaptive control system is suggested. The experiments for the indicial responses by means of both the model of the temperature control system using SCR actuater and the analog simulations have shown good results as expected, and the effectiveness of the proposed method is verified. The M-sequence generator and the time delay circuit, which are manufactured for the experiments, are operated in quite a good condition.
Satellite formation flying has become a critical issue in the aerospace engineering because it is considered as an enabling technology for many space missions. Thus, many nonlinear control theories have been developed for the tracking problem of satellite formation flying, which include full-nonlinear dynamics, external disturbances and parameter uncertainty. In this study, nonlinear adaptive control law is developed using an adaptive backstepping technique to solve the relative position tracking problem of the satellite formation flying in the presence of mass uncertainty and the bounded external disturbance. Simulation studies are included to demonstrate the proposed controller performance. The proposed controller is shown to guarantee the system stability against the external bounded disturbances in the presence of mass uncertainty.
This paper reports a technique for discriminating double talk and echo path change using the stochastic characteristics of power change for an adaptive noise canceller. The causes of rapid error increasing are double talk and echo path change. When the echo path is changed, the system corrects the impulse response in order to reduce the error. However, in the case of double talk, the system has to suspend the updating impulse response in order to maintain the quality of the voice signal. In the conventional system, it was difficult to discriminate between the two situations. In this research, the stochastic characteristics of the voice power change in the double talk period were experimentally verified to be different from the power change during echo path changing. Based on the results, a new double talk detection method is proposed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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