Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems (한국지능시스템학회논문지)

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Robust H∞ Fuzzy Control for Discrete-Time Nonlinear Systems with Time-Delay

시간 지연을 갖는 이산 시간 비선형 시스템에 대한 H∞ 퍼지 강인 제어기 설계

  • 김택룡 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 박진배 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 주영훈 (군산대학교 전자정보공학부)
  • Published : 2005.06.01
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Abstract

In this paper, a robust $H\infty$ stabilization problem to a uncertain discrete-time nonlinear systems with time-delay via fuzzy static output feedback is investigated. The Takagj-Sugeno (T-S) fuzzy model is employed to represent an uncertain nonlinear system with time-delayed state. Then, the parallel distributed compensation technique is used for designing of the robust fuzzy controller. Using a single Lyapunov function, the globally asymptotic stability and disturbance attenuation of the closed-loop fuzzy control system are discussed. Sufficient conditions for the existence of robust $H\infty$ controllers are given in terms of linear matrix inequalities via similarity transform and congruence transform technique. We have shown the effectiveness and feasibility of the proposed method through the simulation.

본 논문에서는 시간 지연을 갖는 이산 시간 비선형 시스템을 $H\infty$ 의미에서 안정하게 하는 정적 출력 제한 퍼지 제어기 설계를 제시한다. 먼저 대상이 되는 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현 되어진다. 그리고 parallel distributed compensation technique을 이용하여 퍼지 제어기의 형태를 만든다. 하나의 Lyapunov 함수를 정하여서 폐루프 시스템의 전역 점근적 안정성과 외란에 대한 강인성을 bilinear matrix inequality 형태로 제시한다. 그리고 합동변환법과 동질성 변환법을 통해 이것을 선형 행렬 부등식 (linear matrix inequality) 으로 표현한다. 제안된 방법의 효율성과 가능성을 보여주기 위해 한 예제를 포함한다.

Keywords

References

  1. J. C. Lo and M. L. Lin, "Robust $H{\infty}$ nonlinear control via fuzzy static output feedback," IEEE Trans. Circuits Syst. I, vol. 50, no. 11, pp. 1494-1502, 2003 https://doi.org/10.1109/TCSI.2003.818623
  2. Y. Y. Cao and P. M. Frank, "Analysis and synthesis of nonlinear time-delay systems via fuzzy control approach," IEEE Trans. Fuzzy Syst., vol. 8, no. 2, pp. 200-211, 2000 https://doi.org/10.1109/91.842153
  3. K. R. Lee, J. H. Kim, E. T. Jeung, and H. B. Park, "Output feedback robust $H{\infty}$ control of uncertain fuzzy dynamic systems with time-varying delay," IEEE Trans. Fuzzy Syst., vol. 8, no. 6, pp. 657-664, 2000. https://doi.org/10.1109/91.890325
  4. H. J. Lee, J. B. Park, and G. Chen, "Robust fuzzy control of nonlinear systems with parametric uncertainties," IEEE Trans. Fuzzy Syst., vol. 9, no. 2, pp. 369-379, 2001. https://doi.org/10.1109/91.919258
  5. H. D. Tuan, P. Apkarain, T. Narikiyo, and Y. Yamamoto, "Parameterized linear matrix inequality techniques in fuzzy control system design," IEEE Trans. Fuzzy Syst., vol. 9, no. 2, pp. 324-332, 2001. https://doi.org/10.1109/91.919253
  6. 김택룡, 주영훈, 박진배, "시변 지연이 있는 비선형 시스템에 대한 $H_{\infty}$ 퍼지 강인제어기 설계," 2004년 정보 및 제어 학술대회,. 11월, pp. 379-381, 2004.
  7. S. Xu and J. Lam, "Robust $H_{\infty}$ Control for Uncertain Discrete-Time-Delay Fuzzy Systems Via Output Feedback Controllers," IEEE Trans. Fuzzy Syst., vol. 13, no. 1, pp. 82-93, 2005. https://doi.org/10.1109/TFUZZ.2004.839661