• 제목/요약/키워드: self-tuning

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자기동조 제어기를 이용한 위치확보 시스템에 관한 연구 (Analysis of Dynamic Positioning System Based on Self-Tuning Control)

  • 이상무;이판묵;홍사영
    • 대한조선학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.32-40
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    • 1989
  • 자동위치 확보시스템은 선박이 불규칙 해상에서 작업을 수행할 때 선체의 위치 및 선수를 일정한 작업반경 내에서 유지할 수 있도록 추진기를 자동제어하는 방법이다. 위치확보시스템의 구성은 계측시스템, 제어기시스템, 추진기시스템 및 동력시스템으로 구성된다. 본 논문은 최적제어 기법과 필터링 기법을 이용한 제어기시스템 구성에 관하여 논하였고, 제어시스템 구성을 위한 상태방정식의 정립과정을 서술하였다. 선체의 평면운동은 저주파수 운동과 고주파수 운동의 성분으로 구성되었다고 가정하였다. 저주파수 운동은 추진기에 의한 외력, 조류력 및 2차차수 파랑강제력에 기인하며 고주파수 운동은 1차 차수 파랑강제력에 의해 유기된다. 해상에서 계측되는 신호에는 선체의 운동성분 이외에도 계측오차 성분이 포함된다. 자기동조필터 및 칼만필터를 이용하여 계측신호로부터 저주파수 운동성분과 고주파수 운동성분을 각각 독립적으로 추정하고, 추정된 저주파수 운동성분을 궤환하여 제어를 수행하였다. 제어기는 교란환경 속의 최적제어기인 LQG제어기를 이용하였다. 시뮬레이션을 수행하기 위하여 Wimpey Sealab의 데이타를 이용하였다.

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Development of Digital Gas Metal Arc Welding System and Welding Current Control Using Self-tuning Fuzzy PID

  • Doan, Phuc Thinh;Pratama, Pandu Sandi;Kim, Suk-Yoel;Kim, Hak-Kyeong;Yeun, Hwang-Yeong;Byun, Gi-Sig;Kim, Sang-Bong
    • 한국해양공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • This paper describes a new method for a digital gas metal arc welding (GMAW) system. The GMAW system is an arc welding process that incorporates the GMAW power source (PS-GMAW) with a wire feed unit (WFU). The PS-GMAW requires an electric power of constant voltage. A constant magnitude is maintained for the arc current by controlling the wire-feed speed of the WFU. A mathematical model is derived, and a self-tuning fuzzy proportional-integral-derivative (PID) controller is designed and applied to control the welding current. The electrode wire feeding mechanism with this controller is driven by a DC motor, which can compensate for both the molten part of the electrode and undesirable fluctuations in the arc length during the welding process. By accurately maintaining the output welding current and welding voltage at constant values during the welding process, excellent welding results can be obtained. Simulation and experimental results are shown to prove the effectiveness of the proposed controller.

유도전동기 드라이브의 제어를 위한 자기동조 및 적응 퍼지제어기 개발 (Development of Self Tuning and Adaptive Fuzzy Controller to control of Induction Motor)

  • 고재섭;최정식;정동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.33-42
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    • 2010
  • 벡터제어를 적용한 유도전동기 드라이브는 고성능 제어를 위하여 산업 적용분야에 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 유도전동기의 모델은 비선형이고 복잡하기 때문에 포화, 온도변화, 외란 및 파라미터 변동등에 의해 성능 및 신뢰성이 저하된다. 이러한 가변속 드라이브를 제어하기 위하여 종래의 PI와 같은 제어기들이 일반적으로 사용되어졌다. 이러한 제어기들은 이상적인 벡터제어 상태에서도 광범위한 동작영역에서 양호한 성능을 나타내는데 한계를 가지고 있다. 본 논문은 퍼지제어, 신경회로망, 적응 퍼지제어로 구성된 FNN(Fuzzy-Neural Network)-PI 제어기 기반 자기동조 PI 제어기와 ANN을 이용한 속도추정을 제시한다. FNN-PI, AFC, ANN 제어기를 이용한 제어 알고리즘은 유도전동기 드라이브 시스템에 적용하여 그 결과를 분석하고 제어기의 효용성을 입증한다.

신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 STPI 제어기 (STPI Controller of IPMSM Drive using Neural Network)

  • 고재섭;최정식;정동화
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권2호
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    • pp.24-31
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    • 2007
  • 본 논문은 신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 자기동조 PI 제어기를 제시한다. 일반적으로 수치제어장치 처리는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기를 이용한다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기는 어떠한 환경에서는 양호하게 동작할 수 도 있다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기의 강인성을 증가시키기 위하여 신경회로망을 기반으로한 새로운 방법인 STPI 제어기를 제시하였다. STPI 제어기는 속도, 부하토크, 관성과 같은 파라비터가 갑자기 변화하였을 때 오버슈트, 상승시간, 안정화시간을 최소화한다. 또한 본 논문에서는 신경회로망을 이용하여 속도를 제어하고 ANN 제어기를 이용하여 속도를 추정한다. 신경회로망의 역전파 알고리즘 기법은 전동기 속도의 실시간 추정을 제시한다. IPMSM의 속도제어의 결과는 이득값 동조의 효용성을 보여준다. 그리고 STPI 제어기는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기에 비하여 강인성 광범위한 운전영역 부하 왜란등에 대하여 우수한 성능을 나타낸다.

상태(狀態)벡터 모형(模型)에 의한 하천유출(河川流出)의 실시간(實時間) 예측(豫測)에 관한 연구(研究) (Real-Time Prediction of Streamflows by the State-Vector Model)

  • 서병하;윤용남;강관원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.43-56
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    • 1982
  • 상태공간(狀態空間) 개념(槪念)에 기초(基礎)를 두어 시스템의 동적(動的) 거동(擧動)을 나타낸 Kalman filter와 자기공진(自己共振) 예측자(豫測子)의 순환(循還) 알고리즘에 의한 예측방법(豫測方法)을 연구(硏究)하여 하천유출(河川流出) 예측(豫測)에의 적용성(適用性)을 검토(檢討)하고 그 결과(結果)를 제시하였다. 강우(降雨)-유출과정(流出過程)의 동적(動的) 거동(擧動)을 자색(白色) Gaussian 잡음(雜音)이 있는 선형(線型), 이산형(離散型)시스템으로 보아서 낮은 차수(次數)의 ARMA 과정(過程)으로 나타내었으며 예측모형(豫測模型)의 상태(狀態)벡터를 random walk로 나타내었다. 예측오차(豫測誤差)에 대한 통계적(統計的)인 분석(分析)으로 모형구조(模型構造)를 결정하였으며 적용(適用)된 예측(豫測)알고리즘의 검정(檢正)을 위하여 시우량(時雨量)과 시유량(時流量)의 과거(過去) 기록치(記錄値)를 사용하였다. 예측결과(豫測結果)를 분석(分析)하나 Kalman filter에 의한 알고리즘이 자기공진(自己共振) 예측자(豫測子)보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

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유전자 알고리즘에서 연산자 확률 자율조정 (Self-tuning of Operator Probabilities in Genetic Algorithms)

  • Jung, Sung-Hoon
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제37권5호
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    • pp.29-44
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    • 2000
  • 진화연산 분야에서 연산자 확률을 조정하는 것은 주 연구분야 중 하나이다. 그 이유는 적당한 연산자 확률을 설정하는 것이 매우 지루하고 어려울 뿐만 아니라 유전자 알고리즘의 성능향상에 매우 중요하기 때문이다. 많은 연구자들이 연산자 확률을 설정하거나 조절하는 여러가지 알고리즘을 소개했다. 그러나, 실험결과는 그리 만족할 만한 것이 아니었다. 더군다나, Tuson은 그의 논문에서 “연산자 조정은 반드시 좋은 것만은 아니다”라고 주장하였다[¹²]. 본 논문에서 우리는 유전자 알고리즘에서 연산자 확률을 자율조정하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 알고리즘을 4개의 함수와 한 개의 조합최적화 문제에 적용하여 테스트하고 일정한 유전자 확률을 갖는 단순 유전자 알고리즘과 Srinivas[³]가 제안한 알고리즘과 비교하였다. 실험결과는 본 논문에서 제안한 알고리즘이 다른 방법보다 상당히 우수함을 보였다. 이전의 방법과 비교해 볼 때 제안한 알고리즘은 계산량이 적고 연산자 확률을 진화시키기 위한 새로운 연산없이 상호 진화하며 진화를 위한 새로운 파라메터가 필요없는 등의 3가지 장점을 갖고 있다.

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자기 궤환 뉴런을 가진 자동 동조 PID 제어 (Auto-Tuning PID Control with Self-feedback Neurons)

  • 정경권;김경수;김인;엄기환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.348-354
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    • 1999
  • 본 논문에서는 산업 현장에서 일반적으로 많이 사용되고 있는 PID 제어기의 비례, 적분, 미분 파라미터를 다층 신경회로망을 이용하여 자동으로 동조하는 방법을 제안한다. 제안한 방식은 자기 궤환 뉴런을 가진 다층 신경회로망이 플랜트의 입력과 출력을 이용하여 PID 제어기의 파라미터들을 학습에 의하여 자동 동조한다. 다층 신경회로망은 자기 궤환 뉴런을 이용하여 입력층, 은닉층, 출력층의 3층으로 구성하고, 출력은 3개의 값을 갖는다. 이것은 PID 제어기의 비례(P), 적분(I), 미분(D) 파라미터로 사용된다. 이 값들은 특정한 값으로 고정되는 것이 아니라 제어 수행 과정 중에서도 다층 신경회로망의 학습에 의해 계속 변화된다. DC 서보 모터와 단일 관절 매니퓰레이터를 대상으로 시뮬레이션을 통해서 제안한 방식의 유용성을 확인한다.

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A New Approach to Adaptive Damping Control for Statistic VAR Compensators Based on Fuzzy Logic

  • Sedaghati, Alireza
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.825-829
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    • 2005
  • This paper presents an approach for designing a fuzzy logic-based adaptive SVC damping In controller for damping low frequency power oscillations. Power systems are often subject to low Frequency electro-mechanical oscillations resulting from electrical disturbances. Generally, power system stabilizers are designed to provide damping against this kind of oscillations. Another means to achieve damping is to design supplementary damping controllers that are equipped with SVC. Various approaches are available for designing such controllers, many of which are based on the concepts of damping torque and others which treat the damping controller design as a generic control problem and apply various control theories on it. In our proposed approach, linear optimal controllers are designed and then a fuzzy logic tuning mechanism is constructed to generate a single control signal. The controller uses the system operating condition and a fuzzy logic signal tuner to blend the control signals generated by two linear controllers, which are designed using an optimal control method. First, we design damping controllers for the two extreme conditions; the control action for intermediate conditions is determined by the fuzzy logic tuner. The more the operating condition belongs to one of the two fuzzy sets, the stronger the contribution of the control signal from that set in the output signal. Simulation studies done on a one-machine infinite-bus and a four-machine two-area test system, show that the proposed fuzzy adaptive damping SVC controller effectively enhances the damping of low frequency oscillations.

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Effect of Filter Parameters on a Supercontinuum-Based All-Optical Tunable Thresholder

  • Zhu, Huatao;Wang, Rong;Pu, Tao;Fang, Tao;Xiang, Peng;Zhu, Huihui
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권4호
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    • pp.470-475
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    • 2016
  • In this paper, the effects of filter parameters on a supercontinuum-based all-optical thresholder are experimentally investigated. By tuning the filter parameters, the power transfer function and power transmission function are tailored. The experimental results show that a thresholder with short center wavelength has a better power function, and the slope in the middle level of the thresholder increases with increasing bandwidth. Through tuning the filter parameters, the thresholder can achieve a steplike power transfer function for optical thresholding, and a steplike power transmission function for optical self-switching. This makes the supercontinuum-based thresholder more flexible, and allows customization of performance to meet different demands in various applications.

Novel Wavelet-Fuzzy Based Indirect Field Oriented Control of Induction Motor Drives

  • Febin Daya, J.L.;Subbiah, V.;Atif, Iqbal;Sanjeevikumar, Padmanaban
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권4호
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    • pp.656-668
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    • 2013
  • This paper presents a wavelet-fuzzy based controller for indirect field oriented control of three-phase induction motor drives. The discrete wavelet transform is used to decompose the error between the actual speed and the command speed of the induction motor drive into different frequency components. The transformed error coefficients along with the scaling gains are used for generating the control component of the motor. Self-tuning fuzzy logic is used for online tuning of the scaling gains of the controller. The proposed controller has the ability to meet the speed tracking requirements in the closed loop system. The complete indirect field oriented control scheme incorporating the proposed wavelet-fuzzy based controller is investigated theoretically and simulated under various dynamic operating conditions. The simulation results are compared with a conventional proportional integral controller and a fuzzy based controller. The speed control scheme incorporating the proposed controller is implemented in real time using a digital processor control board. Simulation and experimental results validate the effectiveness of the proposed controller.