실내 이동 로봇의 위치 인식 및 속도 제어에 관한 연구

신위재,정래원,Shin, Wee-Jae,Jeong, Rae-Won 한국융합신호처리학회 2010 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.11 No.1

본 논문은 RF모듈과 초음파 센서들을 설치한 밀폐된 공간에서 이동 로봇을 사용해 위치인식과 속도제어에 대한 내용으로 구성하였다. 두 개의 퍼지 룩업 테이블은 설정값에 대한 듀티비 로서 선택한다. 출발점과 커브지점에서 기본퍼지규칙 보다 이중퍼지 규칙을 갖는 이동로봇이 수렴시간을 줄일 수 있었다. 또한 이중 룩업테이블의 교체시간은 e-${\Delta}e$위상 평면내의 특이점인 b1,c1,d1에서 발생한다. 룩업 테이블 중 하나는 과도영역에서 상승시간을 줄이기 위해 사용하고 다른 하나는 정상상태 오차를 줄이고 설정값에 빠르게 수렴하기 위해 사용한다. 퍼지 제어기를 갖는 실내 위치 인식 로봇 제어시스템을 통한 실험의 결과로서 퍼지 제어 알고리즘의 유용성을 확인하였고 이중 퍼지 제어 룰을 갖는 로봇이 하나의 룰 테이블을 갖는 로봇에 비해 개선된 속도 응답을 얻을 수 있음을 확인 하였다. In this paper, We are composed the position recognition and speed control using the moving robot in the shield Room with a RF Module and Ultrasonic Sensors. Double look up tables are selected a reference value/duty ratio. The moving robot with the dual fuzzy rules which can decrease a Conversion time than basic fuzzy control rules at start point and curve region. Also, a changing times of double look up table are rise at specific points b1,c1,d1 in the e-${\Delta}e$ phase plane and the one of the look up table is used which for increase rising time at transition area, the other used for rapidly conversion to the reference value. We verified that a dual fuzzy control rules get the good response compare with the basic fuzzy control rule.

유압 서보 모터를 위한 $e-{\Delta}e$ 위상평면을 이용한 이중 퍼지 로직 제어기 설계

신위재,문정훈,Shin, Wee-Jae,Moon, Jeong-Hoon 한국융합신호처리학회 2007 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.8 No.3

본 연구에서는 응답의 과도영역에서 특징점의 각 영역과 $e-{\Delta}e$ 위상평면을 이용하여 이중 퍼지룰을 구성하였다. 구성된 퍼지 제어룰은 기본 퍼지제어 룰에 비해 상승시간, 지연시간, 최대오브슈트 등을 줄일 수 있었으며 퍼지 룰의 제안방법은 $e-{\Delta}e$ 위상평면에서 하나의 퍼지룰은 과도영역에서 정상상태오차를 일으키고 다른 퍼지 제어 룰은 정상상태오차를 감소시키고 수렴영역에서 빠르게 수렴하도록 교대로 사용한다. 또한 $e-{\Delta}e$ 위상평면에서의 두 개의 퍼지 룰은 플랜트의 응답 특성에 따라 교체시기를 결정한다. DSP 프로세서를 사용하는 유압서보 모터 제어시스템을 통한 실험의 결과로서 제안된 이중 퍼지 제어 룰은 기본 퍼지 제어 룰에 비해 빠른 상승시간, 정정시간등 양호한 응답을 얻을 수 있음을 확인하였다. In this paper we composed the dual fuzzy rules using each region of specific points and $e-{\Delta}e$ phase plane In order to make dual fuzzy rule base. We composed the fuzzy control rules which can decrease rise time, delay time, maximum overshoot than basic fuzzy control rules. proposed method is alternately use at specific points of $e-{\Delta}e$ phase plane with two fuzzy control rules that is one control rule occruing the steady state error in transient region and another fuzzy control rule use to decrease the steady state error and rapidly converge at the convergence region. Also, two fuzzy control rules in the $e-{\Delta}e$ phase plane decide the change time according to response characteristics of plants. In order to confirm thef proposed algorithm. As the results of experiments through the hydraulic servo motor control system with a DSP processor, We verified that proposed dual fuzzy control rules get the good response compare with the basic fuzzy control rule.

지능제어기 보상을 위한 유전 알고리즘 이용에 관한 연구

신위재,문정훈,Shin, Wee-Jae,Moon, Jeong-Hoon 한국융합신호처리학회 2009 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.10 No.1

퍼지제어, 신경망, 유전알고리즘은 시스템의 지능을 좀 더 높게 만들기 위한 알고리즘들이다. 본 논문은 원하는 응답을 얻기 위해 유전알고리즘을 사용해서 퍼지제어기를 최적화시켰다. 또한, 보상된 퍼지제어기는 두 개의 제어규칙을 갖는다. 하나의 제어규칙은 오버슛과 과도응답영역에서 일어나는 상승시간을 감소시키기 위해 사용하고 다른 하나는 정상상태오차를 줄이고 수렴영역에서의 수렴을 빠르게 가져가기 위해 사용된다. 유전알고리즘 제어기는 두 개의 퍼지 룰 베이스의 최적한 교체시기를 찾기 위해 사용하며 퍼지-유전알고리즘 제어기는 재생산, 교배와 변이의 과정을 갖는다. 그리고 유압서보 모터 제어시스템에 적용하여 제안한 알고리즘을 실험하였다. 실험 결과 보상된 FUZZY-GA제어기가 두 개의 룰 베이스를 갖는 퍼지제어 기술에 비해 좋은 제어성능을 가짐을 관찰하였다. The fuzzy control, neural network and genetic algorithm(GA) are algorithms to make the intelligence of system more higher. In this paper, we optimized the fuzzy controller using a genetic algorithm for desire response. Also a compensated fuzzy controller has dual rules. One control rule used to decrease the overshoot and rise time occurring in transient response region and another fuzzy control rule use to decrease the steady state error and rapildy to converge at the convergence region. GA is necessary to optimal the exchange time of the two fuzzy control rule base. Fuzzy-GA controller have a process of reproduction, crossover and mutation and we experimented by hydraulic servo motor control system We could observe that compensated Fuzzy-GA controller have good control performance compare to the fuzzy control technique have two rule base table.

RTDNN과 FLC를 사용한 신경망제어기 설계

신위재,Shin, Wee-Jae 한국융합신호처리학회 2012 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.13 No.4

In this paper, We propose a control system which compensate a output of a main Neual Network using a RTDNN(Recurrent Time Delayed Neural Network) with a FLC(Fuzzy Logic Controller)After a learn of main neural network, it can occur a Over shoot or Under shoot from a disturbance or a load variations. In order to adjust above case, we used the fuzzy compensator to get an expected results. And the weight of main neural network can be changed with the result of learning a inverse model neural network of plant, so a expected dynamic characteristics of plant can be got. We can confirm good response characteristics of proposed neural network controller by the results of simulation. 본 논문에서는 RTDNN과 FLC를 이용해서 주신경망을 보상하는 제어시스템을 제안한다. 주신경망이 학습을 완료한 후 외란이나 부하변동이 생겨 오브 슛 내지는 언더 슛을 나타낼 때 적절히 조정하기 위해 퍼지 보상기를 사용하여 원하는 결과를 얻을 수 있도록 하였다. 그리고 제어대상의 역모델 신경망에서 학습시킨 결과를 이용하여 주신경망의 가중치를 변경시킴으로서 제어대상의 원하는 동적 특성을 얻게 된다. 모의 실험 결과 제안한 신경망 제어기의 양호한 응답 특성을 확인 할 수 있다.

퍼지논리를 사용한 엔진 동력계 시스템의 트로틀 밸브 제어기 설계 및 구현

신위재,이상윤,Shin, Wee-Jae,Lee, Sang-Yun 제어·로봇·시스템학회 1997 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.3 No.6

This paper shows a design and implementation of throttle valve controller for engine dynamometer system using fuzzy logic. Recently, we demanded the excellent measuring equipment so as to improve engine performance. The throttle valve control for engine dynamometer system is a very particular part in the engine control. Since the structure of engine dynamometer system is very complicated and has nonlinear elements which are influenced by disturbance of vibration, heating, cooling, and energy loss so on. In this paper, fuzzy logic control application have been successful in throttle valve control problem for engine dynamometer system in which the conventional control had difficulties dealing with the system. In this study, we propose a method that the control strategy uses Fuzzy Look-up table and normalization and obtained the satisfying result from realized throttle valve controller for engine dynamometer system.

Embedded Target을 이용한 DC Motor제어가 설계 및 구현

신위재,Shin, Wee-Jae 한국융합신호처리학회 2012 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.13 No.1

이 논문은 매트랩/시뮬링크에서 도입한 TI 2000 DSP 라이브러리를 위한 임베디드 타켓을 사용하여 직류 모터 시스템에 대한 속도 제어기를 설계하고 구현하였다. 속도 제이기는 매트랩/시뮬링크 프로그램을 사용하여 쉽게 설계하고 구현할 수 있다. 모터 속도의 궤환은 속도 감지기로 엔코드와 펄스미터를 사용하여 eZdsp F2812 의 A/D 변환기를 통하여 처리하였다. 제어기의 실시간 프로그램은 시뮬링크를 사용하여 그렸고, P 제어기, PID 제어기 그리고 매개변수 추정 을 기반 적응제어기의 변환된 프로그램 코드는 Realsys eZdsp 2812 보드로 다운로드하였다. 그리고 실험을 통하여 구현된 제어기들의 속도응답을 확인하였다. 제어대상이 변경되었을 때에도 제어기를 쉽게 설계 및 구현하는 방법을 연구했다. This paper presents design and implementation of the speed controller for DC motor system using Embeded Target for TI C2000 DSP library in Matlab/Simulink is introduced. Speed controller are easily design and implemented by using the Matlab/Simulink program. Feedback of motor speed is processed through eZdsp F2812 AID converter using encoder and pulse meter as speed sensor. Real-time program of controller is drawn using Simulink and converted program code for speed control of P control, PID control and parameter estimation base adaptive control is downloaded into the TI eZdsp 2812 board. Experiments were carried out to examine validity of speed response for implemented controllers. And even if controlled plant becomes alteration studied controller design and implementation easily method.

마이크로프로세서를 이용한 교류 서보모터의 퍼지 속도제에 관한 연구

신위재(Wee Jae Shin),김동희(Dong Hee Kim) 경남대학교 기초과학연구소 1996 慶南大學校 基礎科學硏究所 硏究報告 Vol.8 No.-

퍼지논리를 이용한 유도모터 드라이브의 견실한 속도 제어기

신위재(Wee-Jae Shin),이수흠(Soo-Heum Lee),이팔진(Phal-Jin Lee) 한국지능시스템학회 1998 한국지능시스템학회논문지 Vol.8 No.4

PID 이득 동조를 위한 퍼지 스케줄링

신위재(Wee-Jae Shin) 한국지능시스템학회 2005 한국지능시스템학회논문지 Vol.15 No.1

본 논문에서는 PID 제어기의 이득 동조를 위한 퍼지 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 PID 제어기의 크리스퍼 출력 오차를 그대로 사용하지 않는 전단 퍼지화기에서 추론단계는 갖지만 Rule Table은 갖지 않는 특징이 있으며, 출력 소속 함수에 두 변수의 관계와 범위를 이용 도식화된 영역에서 비퍼지화 시킨 비선형 출력값을 PID 계수에 부가하는 새로운 Fuzzy PID 제어기를 제안한다. 여기서 Kp, Kd 계수의 최대, 최소 범위를 설정하여 퍼지추론에 의해 새로운 Kp, Kd 계수를 구한다. Ki 계수는 Ziegler-Nichols 동조 규칙을 사용하여 구하였고, 제안한 제어기는 유압서보모터 제어시스템에 의해 실험하였으며 실험결과 양호한 제어특성을 통해 원하는 결과를 얻을 수 있었다. In this paper, We propose the fuzzy controller for the gain tuning of PID controller.The proposed controller doesn't use the crisp output error and rule tables though with a fuzzy inference process in forward fuzzifier, New Fuzzy PID Controller assigns relations and ranges of two variables of PID gain parameters. These new gain parameters are calculated by the fuzzy inference with max-min ranges of Kp and Kd. The Ki parameter is computed automatically between Kp and Kd parameter is calculated by Ziegler-Nichols tuning rules. Finally we experimented the propose controller by the hydraulic servo motor control system. We can obtained desired results through the good control characteristics.

원격제어 이동로봇의 효율적 주행제어

정지봉,이상식,신위재,Jung Ji bong,Lee Sang-sik,Shin Wee-jae 한국융합신호처리학회 2000 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.1 No.2

In this paper, we study how the remote controllable mobile robot which could come to many via points with FLC(Fuzzy Logic Control) efficiently. The fabricated robot stop after the movement of single path method by four kinds of commands (forward, backward, turn left, turn right). To reduce disadvantages of this driving type, this paper reduce via points to goal position base on map which get from senor, let robot drive via point to via point on optimized path. An algorithm for the avoidance of unexpected obstacles by FLC is developed. And these algorithms are confirmed by computer simulations