Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems (한국지능시스템학회논문지)

Korean Institute of Intelligent Systems (한국지능시스템학회)
권호 표지

Design of a Fuzzy-Model-Based Controller for Nonlinear Systems

비선형 시스템을 위한 퍼지 모델 기반 제어기의 설계

  • 주영훈 (군산대학교 제어계측공학과)
  • Published : 1999.12.01
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Abstract

This paper addresses analysis and design of a class of complex single-input single-output fuzzy control systems. In the proposed method, the fuzzy model, which represents the local dynamic behavior of the given nonlinear system, is utilized to construct the controller. The overall controller consists of the local compensators which compensate the local dynamic linear model and the feed-forward controller which is designed via sliding mode control theory. Therefore, the globally stable fuzzy controller is designed without finding a common Lyapunov matrix. and shows improved perfonnance and tracking results by taking the advantages of fuzzy-model-based control theory and sliding mode control theory. Furthennore, stability analysis is conducted not Ibr the fuzzy model but for the real underlying nonlinear system. Two numerical examples are included to show the effcctiveness and feasibility of the proposed fuzzy control method.

본 논문에서는 단일 입력 단일 출력을 갖는 복잡한 비선형 시스템을 위한 퍼지 제어 시스템의 설계 및 분석을 제시한다. 제안된 방법은 주어진 비선형 시스템의 지역적인 동특성을 표현하기 위해 퍼지 모델을 구성하여 이를 바탕으로 제어기를 구성한다. 전체 시스템을 총괄하는 제어기는 각 지역 퍼지 모델에 대한 보상기와 슬라이딩 모드 제어 이론을 사용한 전역 피드포워드 제어기를 사용하여 구성한다. 따라서 제안된 제어기는 퍼지 모델 기반 제어방법과 슬라이딩 모드 제어 방법의 장점을 동시에 취하여 기존의 퍼지 모델 기반 제어기와 달리 공통 리아프노프 행렬을 구하지 않고서 안정성을 증명할 수 있으며 향상된 성능 및 추종 성능을 보인다. 또한 제안된 제어방법은 기존의 퍼지 모델기반 제어 방법과는 달리 원 비선형 시스템에 대한 안정도의 해석이 가능하다. 제안된 방법의 우수성과 유효성을 보이기 위해 두가지 수치 예제를 제공한다.

Keywords

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