DOI QR코드

DOI QR Code

Fuzzy Pulse-Width-Modulated Feedback Control: Global Intelligent Digital Redesign Approach

퍼지 펄스폭 변조 궤환 제어: 전역적 지능형 디지털 재설계 접근법

  • 이호재 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 주영훈 (군산대학교 전자정보공학부) ;
  • 박진배 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Published : 2005.02.01

Abstract

This paper discusses an intelligent digital redesign technique for designing a fuzzy pulse-width-modulated (PWM) control. First when we are given a well-designed fuzzy analog control, the equivalent digital control is intelligently redesigned. Using the similar technique we intelligently redesign the fuzzy PWM control from the intelligently redesigned fuzzy digital control. A stabilizability of the intelligently redesigned PWM control is rigorously analyzed.

본 논문은 비선형 제어 시스템을 효과적으로 모사하는 TS(Takaki-Sugeno: TS) 퍼지 시스템의 펄스폭 변조 (Pulse-Width Modulated: PWM) 제환 제어기 설계 기법을 논의한다. 효율적이며 신뢰할만한 퍼지 PWM 제어기를 설계하기 위하여 전역적 지능형 디지털 재설계 기법(global intelligent digital redesign)을 이용한다. 우선 잘 설계된 아날로그 퍼지 제어기를 설계한 후 전역적 지능형 디지털 재설계 기법을 이용하여 디지털 퍼지 제어기를 설계한다. 유사한 전역적 상태정합 개념을 이용하여 재설계된 디지털 퍼지 제어기론 퍼지 PWM 제어기로 변환한다. 또한 재설계된 퍼지 PWM 제어기의 안정화 가능성을 조사한다.

Keywords

References

  1. 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
  2. Y. H. Joo, L. S. Shieh, and G. Chen, 'Hybrid state-space fuzzy model-based controller with dual-rate sampling for digital control of chaotic systems,' IEEE Trans. Fuzzy Syst., Vol.. 7, no. 4, Aug., 1999
  3. W. Chang, J. B. Park, Y. H. Joo, and G. Chen, 'Design of robust fuzzy-model-based controller with sliding mode control for SISO nonlinear systems,' Fuzzy Sets Syst., Vol.125, no. 1, pp. 1-22, 2002 https://doi.org/10.1016/S0165-0114(01)00038-0
  4. W. Chang, J. B. Park, Y. H. Joo, and G. Chen, 'Design of sampled-data fuzzy-model-based control systems by using intelligent digital,' IEEE Trans. Circuits Syst. I, Vol. 49, no. 4, pp. 509-517, 2002 https://doi.org/10.1109/TCSI.2002.995668
  5. W. Chang, J. B. Park, and Y. H. Joo, 'GA-based intelligent digital redesign of fuzzy-model-based controllers,' IEEE Trans. Fuzzy Systems, Vol. 11, no. 1, pp. 1-10, 2003 https://doi.org/10.1109/TFUZZ.2002.806312
  6. W. Chang, J. B. Park, Y. H. Joo, and G. Chen, 'Static output feedback fuzzy controller for Chen's chaotic attractor with uncertainties,' Inform. Sci., Vol. 151, pp. 227-244, 2003 https://doi.org/10.1016/S0020-0255(02)00297-9
  7. K. Kiriakidis, 'Fuzzy model-based control of complex plants,' IEEE Trans. Fuzzy Syst., Vol. 6, no. 4, 1998
  8. J. Ma and G. Feng, 'An approach to $H_{\infty}$ control of fuzzy dynamic systems,' Fuzzy Sets Syst., Vol. 137, no. 3, pp. 367-386, 2003 https://doi.org/10.1016/S0165-0114(02)00281-6
  9. H. J. Lee, J. B. Park, and Y. H. Joo, 'Comments on 'Output tracking and regulation of nonlinear system based on Takagi-Sugeno fuzzy model',' IEEE Trans. Syst., Man, Cybern. B, Vol. 33, no. 3. pp. 521-523, 2003 https://doi.org/10.1109/TSMCB.2003.811124
  10. X. J. Ma and Z. Q. Sun, 'Analysis and design of fuzzy controller and fuzzy observer,' IEEE Trans. Fuzzy Syst., Vol. 6, no. 1, pp. 41-51, 1998 https://doi.org/10.1109/91.660807
  11. K. Tanaka, T. Ikeda, and H. O. Wang, 'Fuzzy regulator and fuzzy observer: relaxed stability conditions and LMI-based designs,' IEEE Trans. Fuzzy Syst., Vol. 6, no. 2, pp. 250-265, 1998 https://doi.org/10.1109/91.669023
  12. J. Yoneyama, M. Nishikawa, H. Katayama, A. Ichikawa, 'Design of output feedback controllers for Takagi-Sugeno fuzzy systems,' Fuzzy Sets Syst., Vol. 121 pp. 127-148, 2001 https://doi.org/10.1016/S0165-0114(99)00141-4
  13. K. Tanaka and H. O. Wang, Fuzzy Control Systems Design and Analysis: A Linear Matrix Inequality Approach, NY: Wiley, 2001
  14. L. S. Shieh, W. M. Wang, M. K. Appu Panicker, 'Design of PAM and PWM digital controllers for cascaded analog systems,' ISA Trans. Vol. 37, pp. 201-213, 1998 https://doi.org/10.1016/S0019-0578(98)00026-3
  15. 이연우, 주영훈, 이호재, 박진배, '지능형 디지털 재설계를 이용한 비선형 인공위성의 디지털 PWM 정밀 자제 제어기의 개발,' 한국 퍼지 및 지능시스템 학회 논문지, vol. 14, no. 6, 726-731, 2004
  16. 이호재, 주영훈, 박진배, '디지털 재설계를 이용한 관측기 기반 디지털 퍼지 제어기 설계,' 한국 퍼지 및 지능시스템 학회 논문지, vol. 13, no. 5, pp. 520-525, 2003
  17. M. Gouy, 'On a constant temperature oven,' J. Phsique, Vol. 6, no. 3, pp. 479-483. 1897
  18. C. M. Kellett, H. Shim, and A. R. Teel, 'Further results on robustness of (possibly discontinuous) sample and hold feedback,' IEEE Trans. Automat. Control, Vol. 49, no. 7, pp. 1081-1089, 2004 https://doi.org/10.1109/TAC.2004.831184
  19. R. C. Andeen, 'The principle of equivalent areas,' Trans. AIEE, Vol. 79, pp. 332-336, 1960