This paper presented the real-time self-tuning learning control based on evolutionary computation, which proves its superiority in finding of the optimal solution at the off-line learning method. The individuals of the populations are reduced in order to learn the evolutionary strategy in real-time, and new method that guarantee the convergence of evolutionary mutations is proposed. It is possible to control the control object slightly varied as time changes. As the state value of the control object is generated, evolutionary strategy is applied each sampling time because the learning process of an estimation, selection, mutation is done in real-time. These algorithms can be applied; the people who do not have knowledge about the technical tuning of dynamic systems could design the controller or problems in which the characteristics of the system dynamics are slightly varied as time changes.
This paper presents an optimal tuning method for Fuzzy Logic Controller (FLC) of current controller for HVDC using Genetic Algorithm(GA). GA is probabilistic search method based on genetics and evolution theory. The scaling factors of FLC are tuned by using real-time GA. The proposed tuning method is applied to the scaled-down HVDC simulator at Korea Electrotechnology Research Institute(KERI). Experimental result shows that disturbances are well-damped and the dynamic performances of FLC have the better responses than those of PI controller for small and large disturbances such as ULTC tap change, reference DC current change and DC ground fault.
Model reduction from high order systems to low order systems in frequency domain is considered four point (${\angle}$G(jw)=0, - ${\pi}/2$, ${\pi}$, and -3${\pi}$/2) instead of two point (${\angle}$G(jw) = - ${\pi}$/2,- ${\pi}$) of existing method in Nyquist curve. The Performances of reduced order model by proposed approach is similar to original model. In this paper, we proposed a new tuning algorithm for PID controller using model reduction in frequency domain. Simulations for some examples with varies dynamic characteristics are provided to show the effectiveness of the proposed tuning algorithm for PID controller using model reduction.
In this paper, robust control method using fuzzy PI parameter tuning is proposed to control constant thrust force on load variation. First, a structure and thrust force equations of the LPM are described. Second, an controller with PI parameter-tuning using a fuzzy theory is proposed to achieve high-precision position with constant thrust force of the LPM. Finally, the effectiveness of an fuzzy PI controller is demonstrated by some simulated and experimental results. Accurate tracking response and superior dynamic performance can be obtained due to the powerful on-line Fuzzy PI gain tuning method with regard parametric variations and load thrust force variations.
The performance of the piezoelectric patches as vibration control elements depends on the shunting electronics which are designed to dissipate vibration energy through a resistive element. In this study, tuning of the shunting circuits is performed based on the wave propagation characteristics. Optimization of the electronic component is performed depending on the dynamic and geometric properties which include boundary conditions and position of the shunted piezoelectric patch relative to the structure. The developed tuning methods showed superior capabilities in minimizing structural vibration and noise radiation compared to other tuning methods. The tuned circuits are relatively insensitive to changes in modal properties and boundary conditions.
In this paper, we propose an efficient control method that can be transformed into a general building control problem for building structure control using these reliability criteria. To facilitate the calculation of controller H∞, an efficient solution method based on Linear Matrix Inequality (LMI) is introduced, namely H∞-based LMI control. In addition, a self-tuning predictive grey fuzzy controller is proposed to solve the problem caused by wrong parameter selection to eliminates the effect of dynamic coupling between degrees of freedom (DOF) in Self-Tuning Fuzzy Controllers. We prove stability using Lyapunov's stability theorem. To check the applicability of the proposed method, the proposed controller is applied and the control characteristics are determined. The simulation assumes system uncertainty in the controller design and emphasizes the use of acceleration feedback as a practical consideration. Simulation results show that the performance of the proposed controller is impressive, stable, and consistent with the performance of LMI-based methods. Therefore, an effective control method is suitable for seismic reinforcement of civil buildings.
This paper presents the dynamic model of an AUV called HW200 for underwater surveillance. The mathematical model of HW200 is briefly introduced, considering its shape. The maneuvering coefficients were initially estimated using empirical formulas and a database of vehicles with similar shapes. A motion simulator, based on Simulink of Mathworks, was developed to evaluate the mathematical model of the vehicle and to tune the maneuvering coefficients. The parameters were finely tuned by comparing the experimental results and simulated responses generated with the simulator by applying the same control inputs as the experiment. The velocity of HW200 in the tuning process was fixed at a constant forward speed of 1.83 m/s. Simulations with variable speed commands were conducted, and the results showed good consistency in the motion response, attitude, and velocity of the vehicle, which were similar to those of the experiment even under the speed variation. This paper also discusses the feasibility of its application to a model-based integrated navigation system (INS) using the auxiliary information on the velocities generated by the model.
In the feed drive systems or the spindle systems of machine tools that consist of many mechanical components, a torsional vibration is often generated because of its elastic elements in torque transmission-Generally, the accuracy of motion control system is strongly influenced by the dynamic behavior of coupled transmission components Especially, a torsional vibration caused by the elasticity of mechanical elements might deteriorate the quick movement of system and lead to shorten the life time of the mechanical transmission elements. So, it is necessary to analyze the electromechanical system mathematically to optimize the dynamic characteristics of the feed m1d spindle system. In this paper, based on the DC motor model, a model of electro-drive system with motor has been developed and an optimal criterion for tuning the gain of speed controller is discussed. The frequency bandwidth of the system and the damping ratio in time domain are optimal design specifications for the gain adjustment speed controller. The gains of PI speed controller are then derived from the bandwidth and damping ratio, and those relationships have been classified.
To efficiently attenuate seismic responses of a structure, a novel pneumatic-driven active dynamic vibration absorber (PD-ADVA) is proposed in this study. PD-ADVA aims to realize closed-loop control using a simple and intuitive control algorithm, which takes the structure velocity response as the input signal and then outputs an inverse control force to primary structure. The corresponding active control theory and phase control mechanism of the system are studied by numerical and theoretical methods, the system's control performance and amplitude-frequency characteristics under seismic excitations are explored. The capability of the proposed active control system to cope with frequency-varying random excitation is evaluated by comparing with the optimum tuning TMD. The analysis results show that the control algorithm of PD-ADVA ensures the control force always output to the structure in the opposite direction of the velocity response, indicating that the presented system does not produce a negative effect. The phase difference between the response of uncontrolled and controlled structures is zero, while the phase difference between the control force and the harmonic excitation is π, the theoretical and numerical results demonstrate that PD-ADVA always generates beneficial control effects. The PD-ADVA can effectively mitigate the structural seismic responses, and its control performance is insensitive to amplitude. Compared with the optimum tuning TMD, PD-ADVA has better control performance and higher system stability, and will not have negative effects under seismic wave excitations.
항공기의 비행 제어법칙을 설계하기 위해서는 정확한 항공기 운동모델이 요구되며, 이를 구축하기 위한 공력 데이터베이스(DB)를 획득하는 데는 일반적으로 많은 횟수의 풍동시험을 수행해야 한다. 그러나 유인 항공기의 무인화 과정과 같이, 대상 항공기의 비행시험 데이터가 존재하는 경우, 파라미터 추정기법과 DB튜닝 절차를 통해 항공기 운동모델을 획득할 수 있다. 본 논문에서는 KC-100 항공기의 무인화를 위한 비선형 모델 구축 과정 및 검증 방법에 관해 기술한다. 추정기법 적용의 적합성을 판단하는 비행데이터 유효성 분석 과정과 최대공산 추정법을 사용한 선형모델 추정, 그 결과를 활용하는 공력 DB튜닝 과정과 이를 통해 최종 구축된 비선형 모델에 FFS 기준을 적용한 검증 결과를 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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