• 제목/요약/키워드: model reference adaptive control

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헬리콥터의 적응 퍼지제어 (Adaptive Fuzzy Control of Helicopter)

  • 김종화;장용줄;이원창;강근택
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.144-147
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    • 2001
  • This paper presents adaptive fuzzy controller which is uncertainty or unknown variation in different parameters with nonlinear system of helicopter. The proposed adaptive fuzzy controller applied TSK(Takagi-Sugeno-Kang) fuzzy system which is not only low number of fuzzy rule, and a linear input-output equation with a constant term, but also can represent a large class of nonlinear system with good accuracy. The adaptive law was designed by using Lyapunov stability theory. The adaptive fuzzy controller is a model reference adaptive controller which can adjust the parameter $\theta$ so that the plant output tracks the reference model output. First of all, system of helicopter was considered as stopping state, and design of controller was simulated from dynamics equation with stopping state. Results show that it is controlled more successfully with a model reference adaptive controller than with a non-adaptive fuzzy controller when there is a modelling error between system and model or a continuous added noise in such unstable system.

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Adaptive Model Reference Control Based on Takagi-Sugeno Fuzzy Models with Applications to Flexible Joint Manipulators

  • Lee, Jongbae;Lim, Joon-hong;Park, Chang-Woo;Kim, Seungho
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권3호
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    • pp.337-346
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    • 2004
  • The control scheme using fuzzy modeling and Parallel Distributed Compensation (PDC) concept is proposed to provide asymptotic tracking of a reference signal for the flexible joint manipulators with uncertain parameters. From Lyapunov stability analysis and simulation results, the developed control law and adaptive law guarantee the boundedness of all signals in the closed-loop multi-input/multi-output system. In addition, the plant state tracks the state of the reference model asymptotically with time for any bounded reference input signal.

Model Reference Adaptive Control Using Non-Euclidean Gradient Descent

  • Lee, Sang-Heon;Robert Mahony;Kim, Il-Soo
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제4권4호
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    • pp.330-340
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    • 2002
  • In this Paper. a non-linear approach to a design of model reference adaptive control is presented. The approach is demonstrated by a case study of a simple single-pole and no zero, linear, discrete-time plant. The essence of the idea is to generate a full non-linear model of the plant dynamics and the parameter adaptation dynamics as a gradient descent algorithm with respect to a Riemannian metric. It is shown how a Riemannian metric can be chosen so that the modelled plant dynamics do in fact match the true plant dynamics. The performance of the proposed scheme is compared to a traditional model reference adaptive control scheme using the classical sensitivity derivatives (Euclidean gradients) for the descent algorithm.

상태 공간 기법을 이용한 원심압축기 공기 유량 모델 기반 적응 제어 (Model Reference Adaptive Control of the Air Flow Rate of Centrifugal Compressor Using State Space Method)

  • 한재영;정문청;유상석;이선
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권8호
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    • pp.535-542
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    • 2016
  • 본 연구에서는 차량용 슈퍼차져의 원심압축기 출구 공기 유량을 제어하기 위한 모델 기반 적응 제어기를 설계하였다. 원심압축기 모델은 운전 동특성을 확인할 수 있는 해석적 기반으로 개발하였으며, 개발된 모델은 실험과의 검증을 통해 타당성을 확인하였다. 모델 기반 적응제어는 압축기 모델과 적응 제어기로 구성되었다. 피드백 제어는 시스템 파라미터의 변화에 견실 제어가 가능하지 않지만, 적용된 적응 제어는 시스템 파라미터의 변화에 견실 제어가 가능하다. 결론적으로, 모델 기반 제어는 제어 요구 유량에 제어가 이루어지며, 또한 시스템 파라미터가 변화해도 피드백 제어에 비해 견실한 제어가 이루어지는 것을 확인할 수 있다.

지수함수적 가중특성의 기준 모델 직접 적응 극배치 제어 (Direct Model Reference Adaptive Pole Pacement Control with Exponential Weighting Properties)

  • 김종환;곽정훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.51-54
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    • 1990
  • A parametrization for a linear system is presented to design a direct model reference adaptive pole placement controler. This parametrized model is one of the structured nonminimal models. The exponentially weighted least-squres algorithm is employed to estimate the control parameters. The direct adaptive controller has the exponential weighting properties by the proposed method of selecting the characteristic polynomials of the sensitivity function filters in connection with the reference models.

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Hyperstability 이론에 기초를 둔 이산기준모델적응제어 (Discrete Model Reference Adaptive Control Based on Hyperstability Theory)

  • 함운철;최계근
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.482-489
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    • 1988
  • In this paper, we proposed a generalized model reference adaptive control theory which can be applied to single-input single-output discrete system by using V.M.Popov's hyperstability theory. As the result of theoretical analysis, it is proved that the discrete adaptive control scheme proposed by Narendra is a special case of the adaptive control schemes proposed in this paper. Also we suggest a variety of parameter adaptiations methods of controller through hyperstability theory.

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유상하중의 불확실성을 고려한 쿼드로터의 모델 참조 적응제어 기법 설계 (Model Reference Adaptive Control of a Quadrotor Considering the Uncertainty of Payload)

  • 이동우;김남수;장광우;이성헌;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권9호
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    • pp.749-757
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    • 2021
  • 쿼드로터를 활용한 운송 임무에서 임의의 유상하중을 장착하게 되면 질량, 관성모멘트, 무게중심의 위치와 같은 모델 파라미터가 변화하게 된다. 더욱이 유상하중이 기체에 장착되는 위치가 기체의 무게중심과 일치하지 않는 경우 무게중심의 변화는 야기되며 이는 제어 성능에 악영향을 미치게 된다. 이에 본 논문에서는 유상하중에 따른 모델의 불확실성을 보상하기 위하여, 선형 제차 조정기(Linear Quadratic Regulator, LQR) 기반의 모델 참조 적응 제어기법(Model Reference Adaptive Control, MRAC)을 제안한다. 먼저 고정된 유상하중을 고려한 쿼드로터의 동역학 모델을 유도하고, 선형 제차 조정기를 이용하여 기준제어기를 선정한다. 참조 모델은 과도응답을 향상하기 위해 폐루프 참조 모델을 사용하였으며, 선형 제차 조정기를 통하여 선정하였다. 또한, 안정성 분석을 통하여 모델 파라미터를 추정하기 위한 적응 제어기법을 설계하였다. 제안하는 제어기의 성능을 확인하기 위하여 모델 파라미터의 불확실성이 존재하는 상황에서 선형 재차 조정기와 성능을 비교하였다. 그리고 외란이 있는 상황에서 기존의 모델 참조 적응 제어기법과도 제안한 제어기의 결과를 비교하여 과도응답과 강건성에 대해서도 분석하였다.

적응제어를 이용한 유압 액츄에이터의 특성개선에 관한 연구 (A Study on the Characteristics Improvement of Fluid Power Actuator Using Adaptive Control)

  • 염만오;윤일로
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.124-132
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    • 2004
  • A hydraulic system is difficult to keep the performance due to non-linearity, load pressure which changes according to working condition and system parameter variation, the requirement of control algorithm has been risen in order to satisfy them. An adaptive control is a control method which is suggested to achieve a control object though plant characteristics change. In spite of the case that plant characteristics and the degree of variation are difficult to grasp, adaptive control can keep the characteristics of closed-loop system regularly. In this study GMVAC(generalized minimum variance adaptive control) combined with output error feedback is proposed in order to solve problems of non-minimum phase, vibration and overshoot in initial response of the plant. The control performance according to the variation of characteristics of the plant is evaluated by changing the supply pressure only.

Development and Control of a Small BLDC Motor for Entertainment Robots

  • Lee, Jong-Bae;Park, Chang-Woo;Rhyu, Sae-Hyun;Choi, Jun-Hyuk;Chung, Joong-Ki;Sung, Ha-Gyeong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1500-1505
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    • 2004
  • This paper presents the design and control of a small Brushless DC (BLDC) Motor for entertainment robots. In order to control the developed BLDC motor, Adaptive Fuzzy Control (AFC) scheme via Parallel distributed Compensation(PDC) is developed for the multi- input/multi-output plant model represented by the Takagi-Sugeno(TS) model. The alternative AFC scheme is proposed to provide asymptotic tracking of a reference signal for the systems with uncertain or slowly time-varying parameters. The developed control law and adaptive law guarantee the boundedness of all signals in the closed-loop system. In addition, the plant state tracks the state of the reference model asymptotically with time for any bounded reference input signal. The suggested design technique is applied to the velocity control of a developed small BLDC motor for entertainment robots.

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고정익 무인 항공기 피치 자세의 모델-참조 적응 제어 (Model-Reference Adaptive Pitch Attitude Control of Fixed-Wing UAV)

  • 김병욱;박상혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권7호
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    • pp.499-507
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    • 2019
  • 고정익 항공기의 수학적 모델이 잘 알려져 있음에도 불구하고, 넓은 비행 영역에서 모델링 오차를 고려하여 설계 제어 성능을 달성하기 위한 다양한 연구가 있다. 본 논문은 레벤버그-마쿼트 알고리듬을 적용한 모델-참조 적응 제어 법칙과, 이를 이용한 고정익 무인항공기의 피치 자세 제어에 대한 연구를 소개한다. 또한 모델-참조 적응 제어의 기준 모델을 모델의 동특성에 기인하여 결정함으로써 성능지표를 제시한다. 설계한 적응 법칙의 성능은 시뮬레이션과 비행실험을 통해 검증했다.