• 전자공학회논문지SC
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• 제38권2호
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• pp.20-30
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• 2001

본 논문에서는 신경회로망 기반의 다중 모델을 이용한 예측제어 방법에 간하여 기술한다. 플랜트의 특정한 피라미터 값들에 대해 다중의 모델을 구성하고, 이들 중 현재 시간에서 최적의 예측 값을 제공하는 모델을 스위칭 기법으로 선택한다. 선택된 모델의 예측 값을 기반으로 비선형 프로그래밍 방법으로 현재 시간에서의 제어 입력 값을 구하여 예측제어를 수행한다. 제안한 방법을 시간지연 값이 변하거나 매개변수 값이 가변하는 시스템에 적용하여 그 유용성을 보이고, 부하가 변동하는 자기부상열차 시스템의 부상제어에 이용한 모의 실험 결과를 보인다.

• 로봇학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.8-15
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• 2024

This paper proposes a linear model predictive control of 6-DOF remotely operated underwater vehicles using nonlinear robust internal-loop compensator (NRIC). First, we design a integrator embedded linear model prediction controller for a linear nominal model, and then let the real model follow the values calculated through forward dynamics. This work is carried out through an NRIC and in this process, modeling errors and external disturbance are compensated. This concept is similar to disturbance observer-based control, but it has the difference that H_∞ optimality is guaranteed. Finally, tracking results at trajectory containing the velocity discontinuity point and the position tracking performance in the disturbance environment is confirmed through the comparative study with a traditional inverse dynamics PD controller.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.172.4-172
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• 2001

In this paper, the Generalized Predictive Control(GPC) method based on Fuzzy Neural Networks(FNNs) is presented for the control of chaotic nonlinear systems without precise mathematical models. In our method, FNNs is used as the predictor whose parameters are tuned by the error between the actual output of nonlinear chaotic system and that of FNNs model. The parameters of GPC controller are adjusted via the gradient descent method where the difference between the actual output and the reference signal is used as a control error. Finally, computer simulation on the representative continuous-time chaotic system(Duffing system) is presented to demonstrate the effectiveness of our chaos control method.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제2권4호
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• pp.407-422
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• 2004

A new method for the design of predictive controllers for SISO systems is presented. The proposed technique allows uncertainties and constraints to be concluded in the design of the control law. The goal is to design, at each sample instant, a predictive feedback control law that minimizes a performance measure and guarantees of constraints are satisfied for a set of models that describes the system to be controlled. The predictive controller consists of a finite horizon parametric-optimization problem with an additional constraint over the manipulated variable behavior. This is an end-constraint based approach that ensures the exponential stability of the closed-loop system. The inclusion of this additional constraint, in the on-line optimization algorithm, enables robust stability properties to be demonstrated for the closed-loop system. This is the case even though constraints and disturbances are present. Finally, simulation results are presented using a nonlinear continuous stirred tank reactor model.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.730-736
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• 2016

Recent research suggests the various applications of Model Predictive Control on vehicle systems. In numerous cases, nonlinear tire models such as the Magic Formula, which are highly complex and are more detailed than necessary, are used. This paper presents a nonlinear tire model that excludes the region of negative slope but expresses the nonlinear properties of tire well enough for tracking the lane of a racing course. The proposed inverse tire model can also be used to calculate the slip angle from the tire force. Thus, the model can be utilized to design the Model Predictive Controller.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권6호
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• pp.582-587
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• 1997

This paper deals with the control problem under nonlinear boiler systems with noise, and input constraints. MCMBPC(Multivariable Constrained Model-Based Predictive Controller) proposed by Wilkinson et al.[10,11] is used and nominal model is modified in this paper in order to applied to nonlinear boiler systems with feed-forward terms. The solution of the cost function optimization constrained on input and/or output variables is achieved using quadratic programming, via singular value decomposition(SVD). The controller designed is shown to satisfy the constraints and to have excellent tracking performance via simulation applied to nonlinear dynamic drum boiler turbine model for 16OMW unit.

• Journal of Power Electronics
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• 제5권1호
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• pp.20-28
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• 2005

This paper presents a fuzzy predictive sliding mode control for high performance induction motor position drives. A new simplified inner-loop sliding-mode current control scheme based on a nonlinear mathematical model of an induction motor is introduced. Novel predictive fuzzy logic PI and PID controllers are used in speed and position loops, respectively. Sliding-mode current controllers and fuzzy predictive logic controllers are designed based on indirect vector control. The overall system performance is examined under different dynamic operating conditions. The performance of the drive system is robust and stable, and insensitive to parameters and operating condition variations even though non-exact system parameters are used in the implementation of the proposed controllers.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권6호
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• pp.73-79
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• 2009

운동하는 물체를 제어하기 위한 제어이론은 디지털 컴퓨터(임베디드시스템)를 이용하여 복잡한 신경망 이론, 인공지능 이론, 비선형 모델 예측 제어 이론등이 제어기 설계 단계에서 구현되고 있다. 비행제어 시스템의 비선형 모델 예측 제어 예측기는 구현하는 컴퓨터의 성능과 각종 모듈의 응용프로그램을 하드실시간(Hard Real-Time)으로 처리할 수 있도록 응답 시간을 충족 하여야 한다. 이와 동시에 제어 시스템에의 성능을 충분히 발휘할 수 있는 정확성도 고려하여야 한다. 수학적 영역에서의 오류는 전체 알고리즘 구현에 영향을 준다. 그러나 이러한 수학적 오류 발생 요인은 예측기에서 생성되는 파라미터에서 최종 정확도 계산에 가끔 고려하지 않는다. 본 논문에서는 비행체 제어를 위한 디지털 제어 시스템에서 하드실시간 하중제어 모델 예측기를 구현하고, 알고리즘의 응답시간을 살펴본다. 또한 이에 따른 정밀도를 보장하는 고효율 예측기를 구현하는 알고리즘을 살펴본다. 예측기는 하중 제어 모델에서 오일러 방법, Heun 방법, Runge-kutta 방법, 테일러 방법의 수치적분 알고리즘을 사용하여 구현된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.97-105
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• 1996

본 논문에서는 퍼지모델을 이용한 비선형 공정의 적응모델예측제어가 제안된다. 모델예측제어의 저긍구조는 순환 퍼지모델링을 통해 구현된다. 사용된 퍼지모델의 후건부가 입, 출력 변수의 선형식이기 때문에, 전체 공정의 모델을 구하고 이를 이용하여 미래 공정출력을 구한 후 비용함수를 최로로하는 제어법칙은 일반형 예측제어(GPC)와 같은 형태가 된다. 제안된 적응 퍼지모델 예측제어는 퍼지모델이 가지는 본래적인 비선형성으로 인해 비선형공정을 우수한 성능으로 제어한다. 공정제어입력의 변화량을 출력값으로 하는 적응 퍼지모델 예측제어(AFMPC)인 경우, 상수의 기준입력에 대해 정상상태가 없고 매우 우수한 성능을 보인다. 제안된 제어구조의 특성 및 성은 비선형 공정의 모의 실험에 의해 검증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권1호
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• pp.105-110
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• 2017

이 논문에서는 해상에서의 환경 하중과 외력을 고려한 해상 크레인의 상하 동요 보상 시스템에 대해 연구한 내용을 소개한다. 이를 위해 강체라 가정된 해상 크레인과 유압 구동식 윈치, 탄성력을 갖는 로프, 그리고 로프 끝단의 중량물로 구성된 동역학 모델을 먼저 살펴본다. 중량물의 상하 동요 움직임을 보상하기 위해, 선형화를 통한 PD 제어를 적용했다. 또한, 비선형 시스템에 맞춘 슬라이딩 모드 제어기 및 시간 지연을 고려한 비선형 일반 예측 제어 알고리즘을 사용한 제어를 적용했으며, 그 결과 진동폭이 줄어듬을 확인할 수 있다. 결과적으로, 1초의 시간 지연을 고려하여 설계한 강인 제어기를 활용하게 되면, 상하동요 보상시스템에서 오차를 가장 많이 줄여서 본 시스템에 적합한 제어 알고리즘으로써 활용할 수 있음을 볼 수 있다.