• Title/Summary/Keyword: model-based controller

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CMAC 신경회로망을 이용한 가솔린 분사 제어 시스템에 관한 연구 (The injection petrol control system about CMAC neural networks)

  • 한아군;탁한호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.395-400
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    • 2017
  • 본 논문에서는 산소 센서를 이용하여 CMAC 신경회로망 학습제어에 의한 차량의 연료분사 제어방법에 대해 논한다. 기본 차량 내연기관과 연료 분사 제어시스템의 동역학적인 비선형성으로 인하여 불연속적인 연로를 분사한다. 정밀 연료 분사량 제어에 어려움을 발생시키기 때문에 엔진성능은 저하된다. 본 연구에서는 CMAC 신경회로망을 이용한 연료 분사시스템을 제안한다. CMAC 신경회로망은 매우 넓은 범위의 함수로부터 비선형 관계를 학습 할 수 있고, 학습이 빠르며, 수렴 특성을 가지고 있다. 그리고 산소 센서의 출력특성을 파악하여 연료분사 속도를 계산해서 설정된 공연비 값을 유지시켜준다. 게다가 기존 가솔린 엔진의 구조변경이 없이 어떤 상황에서도 공연비를 정밀하게 제어할 수 있으며, 배기가스 배출량을 절감시킬 수 있다. 시뮬레이션을 통해 일반적인 차량의 제어 방법과 비교 분석하였고, 제안된 방법이 차량의 연비 향상과 친환경 성능 등에 더 효과적임을 확인하였다.

1대1 요구사항 모델링을 통한 테스트 케이스 자동 생성 (Automatic Test Case Generation Through 1-to-1 Requirement Modeling)

  • 오정섭;최경희;정기현
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제17D권1호
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    • pp.41-52
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    • 2010
  • 생성된 테스트 케이스와 요구사항과의 연관관계가 중요하지만, 모델을 이용한 테스트 케이스 자동생성에서는 모델이 요구사항과 m:n의 관계를 맺기 때문에 테스트 케이스와 요구사항과의 관계도 매우 복잡해진다. 본 논문에서는 1:1 모델링 도구인 REED(REquirement EDitor)를 이용하여 테스트 케이스를 생성하는 방법에 대하여 기술한다. 테스트 케이스는 커버리지 타겟 생성, IORT(Input Output Relation Tree) 생성, 테스트 케이스 생성의 3단계를 거치며, 모든 단계는 자동으로 진행된다. 생성된 테스트 케이스는 하나의 요구사항에서 생성될 수 있으며 실제 시스템에 적용한 결과, 온도조절장치 경우는 5,566개, 버스카드 단말기의 경우는 3,757개, 굴착기 제어기는 4,611개의 테스트 케이스가 생성되었다.

Research on a Multi-Objective Control Strategy for Current-source PWM Rectifiers under Unbalanced and Harmonic Grid Voltage Conditions

  • Geng, Yi-Wen;Liu, Hai-Wei;Deng, Ren-Xiong;Tian, Fang-Fang;Bai, Hao-Feng;Wang, Kai
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권1호
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    • pp.171-184
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    • 2018
  • Unbalanced and distorted grid voltages cause the grid side current of a current source PWM rectifier to be heavily distorted. They can also cause the DC-link current to fluctuate with a huge amplitude. In order to enhance the performance of a current-source PWM rectifier under unbalanced and harmonic grid voltage conditions, a mathematical model of a current-source PWM rectifier is established and a flexible multi-objective control strategy is proposed to control the DC-link current and grid-current. The fundamental positive/negative sequence, $5^{th}$ and $7^{th}$ order harmonic components of the grid voltage are first separated with the proposed control strategy. The grid current reference are optimized based on three objectives: 1) sinusoidal and symmetrical grid current, 2) sinusoidal grid current and elimination of the DC-current $2^{nd}$ order fluctuations, and 3) elimination of the DC-current $2^{nd}$ and $6^{th}$ order fluctuations. To avoid separation of the grid current components, a multi-frequency proportional-resonant controller is applied to control the fundamental positive/negative sequence, $5^{th}$ and $7^{th}$ order harmonic current. Finally, experimental results verify the effectiveness of proposed control strategy.

평행주차를 위한 자동 조향 제어시스템 개발 및 성능평가 (Development and Evaluation of Automatic Steering System for Parallel Parking)

  • 이대현;김용주;김태형;정선옥;최창현
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제13권1호
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    • pp.18-26
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    • 2016
  • This research is conducted to develop an automatic steering system for parallel parking, and the performance of the system was evaluated by parallel parking a conventional vehicle. The automatic steering system consisted of MDPS (motor driven power steering) to control steering, ESC (electronic stability control) to acquire wheel speed, ultrasonic sensors to recognize the parking space, and a controller to communicate and handle data. The parallel parking process using the automatic steering control consisted of parking space recognition, parking path generation, and parking path tracking. The path for parallel parking was generated based on a kinematic model of a conventional vehicle, and a PI controller was used to control the steering angle for path tracking. Parallel parking using the automatic steering control was conducted according to vehicle speed conditions. The results show that the errors on the x-axis and y-axis were below 0.54 m and 0.14 m, respectively, and the error on the steering angle was less than $1^{\circ}$. Therefore, it is possible to implement parallel parking using an automatic steering control system for conventional vehicles.

단상 영구자석 동기전동기의 속도 가변형 비례공진 전류제어에 관한 연구 (A Study on Speed Variable Proportional Resonant Current Controller of Single-Phase PMSM)

  • 이원석;황선환;박종원
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.954-960
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    • 2020
  • 본 논문은 단상 영구자석 동기전동기의 속도 가변형 비례공진 전류제어 기법을 제안한다. 단상 영구자석 동기전동기는 전자기적 특성상 고정자 전류와 역기전력의 위상차에 따른 부토크 및 영토크가 발생하며 센서리스 운전 시 낮은 고정자 저항과 인덕턴스로 인해 과전류 제한이 필요하다. 이러한 조건하에서 전류제어를 위해 3상 교류 전동기에 사용되는 벡터 제어를 이용할 경우, 좌표변환, 역좌표변환 및 가상의 dq축 성분을 생성하는 과정이 필요하다. 하지만, 단상 영구자석 동기전동기의 자기적 특성을 고려하여 제안한 속도 가변형 비례공진 전류제어 기법은 3상 교류 전동기에 사용되는 좌표변환 과정이 필요하지 않다. 본 논문에서는 가변 비례공진 전류제어 기법을 이용하여 안정적인 기동 성능을 확인하며 일정 속도 도달 시 위치 센서 없이 단상 영구자석 동기전동기의 수학적 모델 기반 센서리스 제어로 제안한 전류제어 기법의 효용성을 다수의 실험을 통해 검증하였다.

수중안전을 위한 인체 위치추적 모니터링 장치 구현 (Implementation of Human Positioning Monitoring Device for Underwater Safety)

  • 윤종화;윤달환
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.225-233
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    • 2023
  • 본 논문은 해양사고 시 인체 인양정보를 모니터링하는 시스템을 구현한다. 모니터링 시스템은 수중환경 정보를 송신하는 인양기구제어기를 통하여 초음파 통신을 수행하며, 수상에서는 관제센터 또는 모선까지 10 km내 GPS 정보를 제공하기 위해 LoRa 통신을 수행한다. 수중 인양제어기는 공압 센서, 자이로 센서 및 온도센서 정보를 전송한다. 수중조건은 수심 10m 마다 수압 1기압씩 높아지고, 기구의 공기양은 육상에 비해서 1/2씩 줄어드는 환경에서 60 kg 수중 마네킹을 모델을 사용한다. 인양기구 SMB(Surface Marker Buoy)에 38g의 CO2 카트리지 1개를 사용하여 10 sec 이내에 수면 상승 조건을 기반으로 인양기구 출수 시험을 한다. 수중 통신은 수심 40m에서 100m까지 2,400bps 초음파 센서를 이용하여 데이터 전송환경을 구성한다. 모니터링 신호는 수심, 수온, 방향각 등을 수면 위의 구조요원에게 제공함으로써 인양작업자의 안전과 안전한 인체 구조를 목표로 한다.

Building Light Weight CORBA Based Middleware for the CAN Bus Systems

  • Hong, Seongsoo
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제3권3호
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    • pp.181-189
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    • 2001
  • The software components of embedded control systems get extremely complex as they are designed into distributed systems get extremely complex as they are designed into distributed systems consisting of a large number of inexpensive microcontrollers interconnected by low-bandwidth real-time networks such as the controller area network (CAN). While recently emerging middleware technologies such as CORBA and DCOM address the complexity of distributed programming, they cannot be directly applied to distributed control system design due to their excessive resource demand and inadequate communication models. In this paper, we propose a CORBA-based middleware design for CAN-based distributed embedded control systems. Our design goal is to minimize its resource need and make it support group communication without losing the IDL (interface definition language) level compliance to the OMG standards. To achieve this, we develop a transport protocol on the CAN and a group communication scheme based on the well-known publisher/subscriber model. The protocol effectively realizes subject-based addressing and supports anonymous publisher/subscriber communication. We also customize the method invocation and message passing protocol, referred to as the general inter-ORB protocol (GIOP), of CORBA so that CORBA method invocations are efficiently serviced on a low-bandwidth network such as the CAN. This customization includes packed data encoding and variable-length integer encoding for compact representation of IDL data types. We have implemented our CORBA-based middleware on the mArx real-time operating system we have developed at Seoul National University. Our experiments clearly demonstrate that it is feasible to use CORBA in developing distributed embedded control systems possessing severe resource limitations. Our design clearly demonstrates that it is feasible to use a CORBA-based middleware in developing distributed embedded systems on real-time networks possessing severe resource limitations.

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1축 자세제어실험 장비를 이용한 SIMC 기반 쿼드로터 Cascade 제어기 적용에 관한 연구 (Application of SIMC Based Quad-rotor Cascade Control by Using 1-axis Attitude Control Test-bench)

  • 최윤성;유영진;정진석;강범수
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.473-483
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    • 2015
  • 본 논문에서는 1축 자세제어실험 장비를 제작하여 쿼드로터 형 무인항공기에 적용할 단일입력-단일출력 Cascade 제어기 실험을 수행하였다. 해당 장비는 두 개의 모터와 프로펠러에 의해 자세변화가 가능한 시소 형태로 구현하였고, 무게 추를 변경하여 회전축을 중심으로 상하 무게중심 이동이 가능하도록 제작하였다. 개발한 장비를 통해 Cascade 구조를 가지는 PID(각도)-PID(각속도) 제어기를 구성하여 실험을 수행하였으며, PID 이득의 조정을 용이하게 하는 SIMC 제어기 이득 조정 기법을 Cascade 제어에 접목하였다. 이를 위해 Matlab-Simulink 환경 하에 2차 시간 지연 모델을 구축하여 시스템 변수 추정을 수행하였다. 기존의 SIMC 조정 기법 적용 과정을 수행하여 그 특성을 파악하고, 적용 과정의 안정성 문제를 고려하여 수정된 방안을 제시하였으며, 이를 1축 자세제어실험 장비에 적용하여 기존의 과정과 수정된 과정을 비교 실험하였다.

실험적 데이터 기반의 컨테이너 크레인 파라미터 추정 및 제어 (Experimental Data based-Parameter Estimation and Control for Container Crane)

  • 이윤형;진강규;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.379-385
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    • 2008
  • 컨테이너 크레인의 수학적 모델 정확도는 모델 내부 파라미터 값의 정확도에 의해 결정되나, 기술적 혹은 환경적인 문제로 내부 파라미터의 정확한 값을 알지 못하는 경우가 발생하기도 한다. 이 경우에는 시스템의 입 출력 데이터에 근거하여 모델의 파라미터를 추정해야 하는데, 본 논문에서는 입 출력 데이터와 RCGA가 결합된 모델조정기법을 이용하여 모형 컨테이너 크레인 선형모델의 파라미터를 추정하는 방법을 보인다. 또한, 이렇게 추정한 모델에 또 다른 RCGA를 적용하여 제어에 필요한 이득행렬을 탐색한다. 제안하는 파라미터 추정법과 제어기법은 컨테이너 크레인의 모형실험장치에 적용하고, 실험을 실시하여 그 유효성을 검증한다.

Fuzzy 제어기 기반의 무체인 파워 보조 자전거 개발 (Development of a Fuzzy Control Based Chainless PAS Bicycle)

  • 정회성;김관형;이형기
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.119-125
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    • 2012
  • 본 논문은 친환경 교통수단인 일반적인 체인형 자전거(Bicycle)를 대신할 수 있는 무체인(Chainless) 지능형 파워 보조 시스템(Power Assistant System)을 설계하여 자전거 운전상태에 맞추어 필요한 동력을 지원할 수 있는 전기자전거 모델을 제안 하고자 한다. 무체인 지능형 파워 보조 시스템의 답력 센서(sensor)를 통하여 자전거의 운전상태를 지능적으로 파악 할 수 있는 퍼지제어 알고리즘을 설계하고, 자전거 운전상태에 대한 파워 보조 시스템의 보조 동력을 제어하도록 하였다. 본 논문에서는 사람의 답력에만 의존하는 일반 자전거 시스템에 보조동력을 제공하는 무체인 지능형 전기자전거 모델을 설계하여 제시하였다.