Twisted string actuators (TSAs) are tendon-driven actuators that provide high transmission ratios. Twisting a string reduces the length of the string and generates a linear motion of the actuators. In particular, TSAs have characteristic properties (compliance) that are advantageous for operations that need to interact with the external environment. This compliance has the advantage of being robust to disturbance in force control, but it is disadvantageous for precise control because the modeling is inaccurate. In fact, many previous studies have covered the TSA model, but the model is still inadequate to be applied to actual robot control. In this paper, we introduce a modified variable radius model of TASs and experimentally demonstrate that the modified variable radius model is correct compared to the conventional variable radius string model. In addition, the elastic characteristics of the TSAs are discussed along with the experimental results.
Park, Hyun-Chul;Park, Doo-Hwan;Song, Hong-Jun;Jo, Hyun-Woo;Lee, Joon-Tark
Proceedings of the KIEE Conference
/
2002.07d
/
pp.2192-2195
/
2002
Even though, tanks are used at the many industry plants, it is very difficult to control the tank level without any overflow and shortage; moreover, cause of its complication of dynamics and nonlinearity, it's impossible to realize the accurate control using the mathematical model which can be applied to the various operation modes. However, the sliding mode controller(SMC) is known as having the robust variable structures for the nonlinear control systems with the parametric perturbations and with the sudden disturbances. It's difficult to find SMC's parameters, and SMC is bring chattering which injures actuator and increases error. In this paper, Genetic Aloglism based Fuzzy Sliding Mode Controller(GA-FSMC) for the precise control of the coupled tank level was proposed. Genetic Algolism and Fuzzy logic are adapted to find SMC's parameters and reduce the chattering. The simulation result is shown that the tank level could be satisfactorily controlled with less overshoot and steady-state error by the proposed GA-FSMC.
The sway control problem of the pendulum motion of a container hanging on the trolly, which transports containers from a container ship to trucks, is considered in the paper. In the container crane control problem, suppressing the residual swing motion of the container at the end of acceleration or the case of that the unexpected disturbance input exists is main issue. For this problem, in general, the trolley motion control strategy is introduced and applied. But in this paper, we introduce and synthesize a new type of swing motion control system. In this control system, a small auxiliary mass is installed on the spreader. And the actuator reacts against the auxiliary mass, applying intertial control forces to the container to reduce the swing motion in the desired manner. In this paper, we apply the LMI approach and simultaneous optimization design method to design the anti-swing motion control system for the controlled plant. And the simulation result shows that the proposed control strategy is shown to be robust to disturbances like winds and initial sway motion.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.26
no.4
/
pp.602-608
/
2002
The flexible structure like solar array and antenna in spacecraft shows very sensitive responses to the inner or outer disturbance and noise. And the spacecraft becomes more complex and larger as it has various mission and role. But since the spacecraft need to have the limited mass, the thin and light material should be selected and this necessity induces the decrease d natural frequency and structural stiffness. It reduces the ability of adapting to the disturbance and induces the structural unstability. Certainly, the disturbance does not only make the structural unstability, but also give the bad effect to the precise attitude control. So it is necessary to control the vibration in the space. In this paper, the flexible structure control modeling with piezo sensor and piezo actuator is developed. The model uncertainty of damping ratio is overcome by robust control. The system equation is induced by the finite element method.
Chen, Tim;Crosbie, Robert C.;Anandkumarb, Azita;Melville, Charles;Chan, Jcy
Advances in concrete construction
/
v.11
no.1
/
pp.1-9
/
2021
This article discusses the issue of optimizing controller design issues, in which the artificial intelligence (AI) evolutionary bat (EB) optimization algorithm is combined with the fuzzy controller in the practical application of the building. The controller of the system design includes different sub-parts such as system initial condition parameters, EB optimal algorithm, fuzzy controller, stability analysis and sensor actuator. The advantage of the design is that for continuous systems with polytypic uncertainties, the integrated H2/H∞ robust output strategy with modified criterion is derived by asymptotically adjusting design parameters. Numerical verification of the time domain and the frequency domain shows that the novel system design provides precise prediction and control of the structural displacement response, which is necessary for the active control structure in the fuzzy model. Due to genetic algorithm (GA), we use a hierarchical conditions of the Hurwitz matrix test technique and the limits of average performance, Hierarchical Fitness Function Structure (HFFS). The dynamic fuzzy controller proposed in this paper is used to find the optimal control force required for active nonlinear control of building structures. This method has achieved successful results in closed system design from the example.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
/
v.7
no.7
/
pp.559-566
/
2001
The sway control problem of the pendulum motion of a container hanging on the trolly, which transports containers from a container ship to trucks, is considered in the paper. In the container crane control problem, suppressing the residual swing motion of the container at the end of acceleration, deceleration or the case of that the unexpected disturbance input exists is main issue. For this problem, in general, the trolley motion control strategy is introduced and applied. In this paper, we introduce and synthesize a new type of swing motion control system in which a small auxiliary mass is installed on the spreader. The actuator reacting against the auxiliary mall applies inertial control forces to the container to reduce the swing motion in the desired manner. In this paper, we apply the $H^{\infty}$ based gain-scheduling control technique to the anti-swing motion control system design problem of the controlled plant. In this control system, the controller dynamics are adjusted in real-time according to time-varying plant parameters. And the simulation result shows that the proposed control strategy is shown to be useful for the case of time-varying system and, robust to disturbances such as winds and initial sway motion.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
v.33
no.8
/
pp.1203-1211
/
2009
The dynamics of underwater vehicles can be greatly influenced by the dynamics of the vehicle thrusters. The control of the state of the hovering or very slow motion of the underwater vehicle is most important for automatic docking or control of the manipulator of the vehicle. The dynamics of the thruster based on the electric motor is nonlinear and has uncertain parameters. Since the dynamics of the vehicle coupled with the dynamics of the thruster is nonlinear and has uncertain parameters, a robust control is very effective for a desired motion tracking of the uncertain and nonlinear vehicle. In this paper a study was performed on the robust control scheme of the very slow motion or hovering motion of the underwater vehicle actuated by the electric motor. Also, a concurrent control on the state of the vehicle with nonlinearity and uncertain parameters was performed. A sliding mode control algorithm out of robust controllers was designed and applied, which compensates the nonlinear forces and uncertain parameters of the vehicle and actuator. Through a computer simulation, the proposed control scheme was compared with a linear PD controller and its superior performance was validated.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.3
no.3
/
pp.63-74
/
1999
A sliding mode fuzzy control (SMFC) algorithm is presented for vibration of large structures. Rule-base of the fuzzy inference engine is constructed based on the sliding mode control, which is one of the nonlinear control algorithms. Fuzziness of the controller makes the control system robust against the uncertainties in the system parameters and the input excitation. Non-linearity of the control rule makes the controller more effective than linear controllers. Design procedure based on the present fuzzy control is more convenient than those of the conventional algorithms based on complex mathematical analysis, such as linear quadratic regulator and sliding mode control(SMC). Robustness of presented controller is illustrated by examining the loop transfer function. For verification of the present algorithm, a numerical study is carried out on the benchmark problem initiated by the ASCE Committee on Structural Control. To achieve a high level of realism, various aspects are considered such as actuator-structure interaction, modeling error, sensor noise, actuator time delay, precision of the A/D and D/A converters, magnitude of control force, and order of control model. Performance of the SMFC is examined in comparison with those of other control algorithms such as $H_{mixed 2/{\infty}}$ optimal polynomial control, neural networks control, and SMC, which were reported by other researchers. The results indicate that the present SMFC is an efficient and attractive control method, since the vibration responses of the structure can be reduced very effectively and the design procedure is simple and convenient.
In this paper, two methods to suppress flutter of the composite panel are examined. First, in the active control method, a controller based on the linear optimal control theory is designed and control input voltage is applied on the actuators and a PZT is used as actuator. Second, a new technique, passive suppression scheme, is suggested for suppression of the nonlinear panel flutter. In the passive suppression scheme, a shunt circuit which consists of inductor-resistor is used to increase damping of the system and as a result the flutter can be attenuated. A passive damping technology, which is believed to be more robust suppression system in practical operation, requires very little or no electrical power and additional apparatuses such as sensor system and controller are not needed. To achieve the great actuating force/damping effect, the optimal shape and location of the actuators are determined by using genetic algorithms. The governing equations are derived by using extended Hamilton's principle. They are based on the nonlinear von Karman strain-displacement relationship for the panel structure and quasi-steady first-order piston theory for the supersonic airflow. The discretized finite element equations are obtained by using 4-node conforming plate element. A modal reduction is performed to the finite element equations in order to suppress the panel flutter effectively and nonlinear-coupled modal equations are obtained. Numerical suppression results, which are based on the reduced nonlinear modal equations, are presented in time domain by using Newmark nonlinear time integration method.
The dynamometers which had made in a long time ago could not control the input/output quantity of water minutely and was sensitive to a noise since it was controlled by an analog control method. Therefore, a fully digital controlled system was urgently required to be robust against various noises. In this paper, the new system which can control the amount of circulated water in dynamometer was developed. This system is consisted of an industrial digital type controller and a servo motor. The industrial PLC was used as a main controller for the developed system, and the actuator and servo motor were used to control the inlet and outlet valve independently. The torque signal of load cell was fed back to the main controller to regulate the diesel engines load. Generally, an input/output valve position of the old dynamometer was fixed with a proper situation for an engine output test and the torque was changed according to the time interval. However, the torque value for the dynamometer could not be constantly kept because of the variation of the input water flow and fluid characteristic. Therefore, the automatic control of an inlet and outlet valve should be performed to keep the constant torque. So, the PID control method was applied to solve this problem. Also, the development of a web-based remote control system was described in this paper. This software will give us the convenience of operation, the more efficient operations, and the reduced operator workload for operation of the dynamometer. The application results of the system have been verified at actual diesel engine field.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.