• 제목/요약/키워드: uncertain dynamic system

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Adaptive Fuzzy Output Feedback Control based on Observer for Nonlinear Heating, Ventilating and Air Conditioning System

  • Baek, Jae-Ho;Hwang, Eun-Ju;Kim, Eun-Tai;Park, Mi-gnon
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제9권2호
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    • pp.76-82
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    • 2009
  • A Heating, Ventilating and Air Conditioning (HVAC) system is a nonlinear multi-input multi-output (MIMO) system. This system is very difficult to control the temperature and the humidity ratio of a thermal space because of complex nonlinear characteristics. This paper proposes an adaptive fuzzy output feedback control based on observer for the nonlinear HVAC system. The nonlinear HVAC system is linearized through dynamic extension. State observers are designed for estimating state variables of the HVAC system. Fuzzy systems are employed to approximate uncertain nonlinear functions of the HVAC system with unavailable state variables. The obtained controller compares with an adaptive feedback controller. Simulation is given to demonstrate the effectiveness of our proposed adaptive fuzzy method.

키넥트 센서를 이용한 동적 환경에서의 효율적인 이동로봇 반응경로계획 기법 (Efficient Kinect Sensor-Based Reactive Path Planning Method for Autonomous Mobile Robots in Dynamic Environments)

  • 두팔람 툽신자갈;이덕진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권6호
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    • pp.549-559
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    • 2015
  • 본 논문에서는 동적 움직임을 갖는 장애물이 위치한 주행환경에서 이동로봇의 충돌회피 기능을 포함하는 효율적인 반응경로계획 기법을 제안하고자 한다. 로봇의 동적 장애물과의 충돌회피 기능을 위해서 반응경로계획기법을 기반으로 키넥트센서를 이용한 센서융합기법의 보완을 통해서 자율주행의 강건성을 증대시키고자 하였다. 반응경로기법에서 사용된 접근방식은 동적장애물을 가상좌표평면에서 지역관측기개념을 이용하여 정적장애물로 좌표변환을 가능하게하며, 생성된 가상평면에서의 로봇과 장애물의 충돌 발생 가능한 속도와 경로의 운동학적 정보추출이 가능하게 된다. 또한 키넥트 센서 정보를 융합하여 장애물의 방향과 위치 정보를 추정하여 동적 환경에서의 주행성능의 정미도를 증대시키고자 하였다. 본 연구에서 제안 기술의 성능을 검증하기 위해서 임베디드 로봇플랫폼과 여러 개의 동적 장애물을 이용하여 시뮬레이션 해석 및 실험을 수행하였다.

Study for the Information Operations for Long Unattended Periods of Time at the Space System

  • Kim, Han-Woong
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제4권2호
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    • pp.61-68
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    • 2003
  • The space systems are being operated in a uncertain space environment and are desired to have autonomous capability for long periods of time without frequent telecommunications with the ground station. At the same time, requirements for new set of satellite system set of projects/systems calling for "autonomous" operations for long unattended periods of time are emerging. Since, by the nature of space systems, it is desired to perform its mission flawlessly and also it is of extreme importance to have fault-tolerant sensors and actuators for the purpose of validating science measurement data for the mission success. This studies focused on the identification/demonstration of critical technology innovations that will be applied to the Validation Control System.

MODELING AND PI CONTROL OF DIESEL APU FOR SERIES HYBRID ELECTRIC VEHICLES

  • HE B.;OUYANG M.;LU L.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제7권1호
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    • pp.91-99
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    • 2006
  • The diesel Auxiliary Power Unit (APU) for vehicle applications is a complex nonlinear system. For the purpose of this paper presents a dynamic average model of the whole system in an entirely physical way, which accounts for the non-ideal behavior of the diode rectifier, the nonlinear phenomena of generator-rectifier set in an elegant way, and also the dynamics of the dc load and diesel engine. Simulation results show the accuracy of the model. Based on the average model, a simple PI control scheme is proposed for the multivariable system, which includes the steps of model linearization, separate PI controller design with robust tuning rules, stability verification of the overall system by considering it as an uncertain one. Finally it is tested on a detailed switching model and good performances are shown for both set-point following and disturbance rejection.

2 자유도 헬리콥터 시스템의 제어를 위한 퍼지 모델 기반 제어기 (A fuzzy-model-based controller for a helicopter system with 2 degree-of-freedom in motion)

  • 장욱;이호재;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1949-1951
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    • 2001
  • This paper deals with the control of a nonlinear experimental helicopter system by using the fuzzy-model-based control approach. The fuzzy model of the experimental helicopter system is constructed from the original nonlinear dynamic equations in the form of an affine Takagi-Sugeno (TS) fuzzy system. In order to design a feasible switching-type fuzzy-model-based controller, the TS fuzzy system is converted to a set of uncertain linear systems, which is used as a basic framework to synthesize the fuzzy-model-based controller.

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전력계통의 저주파 진동 억제를 위한 강인하 QFT 제어기 설계 (Design of Robust QFT Controller to Damp Low Frequency Oscillations of Power System)

  • 정형환;이정필;김상효;정문규;안병철
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제25권4호
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    • pp.833-845
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    • 2001
  • Quantitative Feedback Theory(QFT) has been used to design a robust power system stabilizer(PSS) to improve transient and dynamic stabilities of a power system. This design technique is basically accomplished in frequency domain. The most important feature of QFT is that it is able to deal with the design problem of complicated uncertain plants. A basic idea in QFT design is the translation of closed-loop frequency-domain specifications into Nichols chart domains specifying the allowable range of the nominal open-loop response and then to design a controller by using the gain-phase loop shaping technique. This paper introduces a new algorithm to compute QFT bounds more efficiently. The propose QFT design method ensures a satisfactory performance of the PSS under a wide range of power system operating conditions.

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하중의 불확실성을 고려한 선형구조제어 시스템의 최적설계 (Optimal Design of a Linear Structural Control System Considering Loading Uncertainties)

  • 박원석;박관순
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.1-9
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    • 2011
  • 불확실성을 가지는 하중의 변동성을 고려한 구조제어시스템의 최적설계방법에 관하여 연구하였다. 일반적인 제어시스템의 설계 문제가 구조물과 제어시스템간의 상호작용 고려하여 구조-제어 시스템을 최적화이나, 이 연구에서는 하중-구조물-제어 시스템간의 상호작용에 대한 최적설계방법에 관하여 다루었다. 구조물의 응답을 최대화하는 하중과, 이를 최소화하는 구조제어시스템을 동시에 구하는 최대-최소문제(Min-max Problem)를 정식화하고, 최적설계변수를 효율적으로 찾는 방법으로 병렬진화 알고리즘을 이용하여 불확실성이 존재하는 선형구조제어시스템의 최적설계방법을 제시하였다. 지진하중을 받는 구조물의 제진시스템 설계 예 및 수치해석을 통하여 연구한 방법의 타당성을 검증하였다.

순응도 기반의 구동기 동적 성능 최적화 (Conformance-Based Dynamic Performance Optimization of an Actuator)

  • 손영갑
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권11호
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    • pp.1327-1334
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    • 2012
  • 본 논문은 4차 동적 시스템인 구동기를 구성하는 부품들의 변량 및 공기외란의 변량으로 인해 구동기 성능에 변량이 존재할 때, 구동기의 성능을 순응도 기반으로 최적화한 설계 결과를 제시하였다. 구동기는 BLDC 모터와 평기어 및 웜기어 조립체, 카나드로 구성된다. 구동기의 성능은 시간에 따라 변화하는 카나드 각도 정보를 이용하여 평가하였다. 고차 시스템의 성능은 해석적 접근을 통해 시스템 변수들의 함수로 표현하기 어렵기 때문에 반응표면모델을 기반으로, F-검정을 수행하여 유효한 시스템 변수들을 선정한 후 성능을 유효한 시스템 변수들의 함수로 근사화하였다. 본 연구에서 변량을 가지는 구동기 성능의 규격에 대한 순응도를 확률값으로 정의하였다. 순응도를 최적화하여 구한 설계변수는 부품 및 공기외란에 변량이 존재하더라도 고려한 규격을 모두 만족시킬 수 구동기를 제공할 수 있다.

C(sI-A)-1B가 최소위상이 될 LMI 조건을 이용한 해석과 설계 (Analysis and Design Using LMI Condition for C (sI-A)^{-1} to Be Minimum Phase)

  • 이재관;최한호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.895-900
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    • 2005
  • We derive a linear matrix inequality(LMI) condition guaranteeing that any invariant zeros of a triple (A, B, C) lie in the open left half plane of the complex plane, i.e. $C(sI-A)^{-1}B$ is minimum phase. The LMI condition is equivalent to a certain constrained Lyapunov matrix equation which can be found in many results relating to stability analysis or control design. We show that the LMI condition can be used to simplify various control engineering problems such as a dynamic output feedback control problem, a variable structure static output feedback control problem, and a nonlinear system observer design problem. Finally, we give some numerical examples.

불확실한 퍼지시스템의 견실한 혼합 H2/H 필터 설계 (Robust Mixed H2/H Filter Design for Uncertain Fuzzy Systems)

  • 류석환;최병재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.557-562
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    • 2004
  • 이 연구는 T-S 퍼지시스템으로 모델 되는 비선형 시스템의 견실한 혼합 ${H_2}/{H_{\infty}}$ 필터 설계문제를 취급한다. 플랜트에 포함된 다양한 종류의 불확실성을 취급하기 위하여 적분 2차 제약조건을 사용하였다. 필터 설계문제의 해가 존재할 충분조건을 볼록 최적화 기법을 사용하여 효과적으로 풀 수 있는 선형 행렬 부등식의 형태로 제시한다. 제시된 방법을 예시하기 위해서 수치 예를 보여준다.