본 논문에서는 비선형 시스템을 제어하기 위한 CMAC 신경망을 제안한다. CMAC 신경망은 사람의 소뇌를 모방한 신경망으로서 복잡한 비선형 함수의 해를 수치적인 연산에 의해 구하지 않고 table look-up방식을 이용하기 때문에 학습이 타 신경망에 비해 월등히 빠르고 용이하며 제어신호를 출력하기 위한 계산시간이 거의 필요치가 않다. 본 논문에서는 제안한 제어기 구조의 타당성을 증명하기 위해 간단한 비선형 함수와 직류전동기 속도제어에 대한 CMAC 제어기를 시뮬레이션을 통하여 학습 제어기의 안정성 및 추적에러의 감소를 확인하였다. 또한 제안 CMAC 제어기를 실시간 장력제어에 적용하여 직류전동기의 속도를 제어하므로 시뮬레이션 값과 비슷한 장력제어를 보인으로서 유용성을 입증하였다.
본 논문은 쿼드로터 무인기의 비선형 적응 자세 제어기 설계에 대한 것이다. 쿼드로터 무인기는 4 개의 추력기를 갖는 불완전한 비선형시스템으로써 모델 파라미터가 변화하기 때문에 특별한 제어기가 필요하다. 본 연구에서는 산업 응용에 따른 페이로드의 변화에 따라서 무인기의 모델파라미터가 변화하더라도 페이로드에 따른 튜닝을 자동으로 할 수 있도록 적응제어기를 설계하였다. 특히, 무인기의 수학적 모델을 이용하여 비선형 적응제어기를 설계하였고 리야프노프 함수를 이용하여 이론적으로 안정성을 분석하였고 페이로드 변화에 따른 시뮬레이션을 통해서 제어기의 성능과 파라미터 추정법칙의 유효성을 입증하였다.
Various types of predator-prey systems are studied in terms of the stabilities of their steady-states. Necessary conditions for the existences of non-negative constant steady-states for those systems are obtained. The linearized stabilities of the non-negative constant steady-states for the predator-prey system with monotone response functions are analyzed. The predator-prey system with non-monotone response functions are also investigated for the linearized stabilities of the positive constant steady-states.
In this brief, the design method of robust non-fragile decentralized controllers for uncertain large-scale interconnected systems is proposed. Based on Lyapunov second method, a sufficient condition for asymtotic stability is derived in terms of a linear matrix inequality (LMI), and the measure of non-fragility in controller is presented. The solutions of the LMI can be easily obtained using efficient convex optimization techniques. A numerical example is given to illustrate the proposed method.
Yoon, Tae-Woong;Kim, Jung-Su;Jadbabaie, Ali;Persis, Claudio De
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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pp.1901-1904
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2003
MPC or model predictive control is representative of control methods which are able to handle physical constraints. Closed-loop stability can therefore be ensured only locally in the presence of constraints of this type. However, if the system is neutrally stable, and if the constraints are imposed only on the input, global aymptotic stability can be obtained; until recently, use of infinite horizons was thought to be inevitable in this case. A globally stabilizing finite-horizon MPC has lately been suggested for neutrally stable continuous-time systems using a non-quadratic terminal cost which consists of cubic as well as quadratic functions of the state. The idea originates from the so-called small gain control, where the global stability is proven using a non-quadratic Lyapunov function. The newly developed finite-horizon MPC employs the same form of Lyapunov function as the terminal cost, thereby leading to global asymptotic stability. A discrete-time version of this finite-horizon MPC is presented here. The proposed MPC algorithm is also coded using an SQP (Sequential Quadratic Programming) algorithm, and simulation results are given to show the effectiveness of the method.
Cyclic AMP receptor proteins(CRP) activate many genes in Escherichia coli by binding of cAMP with not fully known mechanism. CRP existed as apo-CRP in the absence of cAMP, $CRP;(cAMP)_2$$_2$ at low(micromolar) cAMP concentration, or $CRP;(cAMP)_4$ at high(millimolar) concentration of cAMP. This study is designed to measure the thermal stability of S83G CRP, which substituted glycine for serine at amino acid 83 position, with CD spectrapolarimeter at 222nm by the constant elevation of temperature from $20^{\circ]C\; to\; 90^{\circ}C\; at\; 1^{\circ}C/min$. The non-linear regression analysis showed that melting temperatures were 68.4, 72.0, and $82.3^{\circ}C$ for no cAMP, 0.1mM cAMP, and 5mM cAMP, respectively. Result showed the strong thermal stability of CRP by binding of additional cAMP molecules to region between the hinge region and helix-turn-helix(HTH) motif at 5mM cAMP concentration.
Abdelhak, Zohra;Hadji, Lazreg;Daouadji, T. Hassaine;Adda Bedia, E.A.
Smart Structures and Systems
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제18권2호
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pp.267-291
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2016
In this research work, an exact analytical solution for thermal buckling analysis of functionally graded material (FGM) sandwich plates with clamped boundary condition subjected to uniform, linear, and non-linear temperature rises across the thickness direction is developed. Unlike any other theory, the number of unknown functions involved is only four, as against five in case of other shear deformation theories. The theory accounts for parabolic distribution of the transverse shear strains, and satisfies the zero traction boundary conditions on the surfaces of the plate without using shear correction factor. A power law distribution is used to describe the variation of volume fraction of material compositions. Equilibrium and stability equations are derived based on the present refined theory. The non-linear governing equations are solved for plates subjected to simply supported and clamped boundary conditions. The thermal loads are assumed to be uniform, linear and non-linear distribution through-the-thickness. The effects of aspect and thickness ratios, gradient index, on the critical buckling are all discussed.
산업 현장에서 자동화 장비 및 모터의 정밀도가 요구되고 있고 전 세계 모터 시장 규모는 많이 증가하였지만, 국내 모터 기술은 해외 기술보다 뒤처져 있다. 본 논문에서는 모터의 기술 향상을 위해 PLC 서보 모터와 아두이노 스텝모터에 비선형 알고리즘을 적용하여 정밀도 안정도, 효율을 선형 알고리즘과 비교하였다. 비선형 알고리즘이 선형 알고리즘에 비해 모터의 최고 속도가 빨라 같은 구동 기준 소요 시간을 단축할 수 있었으며 곡률이 적어 정밀도가 향상되는 것을 확인하였다.
쉬미는 항공기의 이착륙 시 랜딩기어가 주행도중 측방향 및 조향방향의 진동이 발생하는 현상이다. 쉬미 현상은 스트럿의 낮은 강성, 랜딩기어 내부의 유격, 휠의 불균형이나 마모된 부품 등으로 인해 발생하며, 항공기의 안정성을 저하시킨다. 본 연구는 소형항공기의 쉬미 안정성 검토를 위해 수행되었다. 수치해석을 위하여 소형항공기의 전방 착륙장치를 선형시스템으로 모델링하고 상태방정식을 수립하였다. 근궤적 기법을 이용한 주파수 영역 해석과 4차 Runge-Kutta 방법을 이용한 시간영역 해석을 통해 쉬미 현상을 예측하였고 주요 변수의 설계범위를 검토하였다. 현 착륙장치는 와셔의 압축력을 이용하여 조향 방향 마찰을 가함으로써 쉬미현상을 저감하는 기법을 채택하고 있으므로 마찰을 기술함수를 이용하여 선형화시키고 상태방정식에 적용하여 해석을 수행함으로써 쉬미의 발생이 저감되는 결과를 확인하였다.
Marques, Liliana;Da Silva, Luis Simoes;Rebelo, Carlos
Steel and Composite Structures
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제16권1호
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pp.45-58
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2014
EC3 provides several methodologies for the stability verification of members and frames. However, when dealing with the verification of non-uniform members in general, with tapered cross-section, irregular distribution of restraints, non-linear axis, castellated, etc., several difficulties are noted. Because there are yet no guidelines to overcome any of these issues, safety verification is conservative. In recent research from the authors of this paper, an Ayrton-Perry based procedure was proposed for the flexural buckling verification of web-tapered columns. However, in order to apply this procedure, Linear Buckling Analysis (LBA) of the tapered column must be performed for determination of the critical load. Because tapered members should lead to efficient structural solutions, it is therefore of major importance to provide simple and accurate formula for determination of the critical axial force of tapered columns. In this paper, firstly, the fourth order differential equation for non-uniform columns is derived. For the particular case of simply supported web-tapered columns subject to in-plane buckling, the Rayleigh-Ritz method is applied. Finally, and followed by a numerical parametric study, a formula for determination of the critical axial force of simply supported linearly web-tapered columns buckling in plane is proposed leading to differences up to 8% relatively to the LBA model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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