Stepwise Fuzzy Moving Sliding Surface for Second-Order Nonlinear Systems

This note suggests a stepwise fuzzy moving sliding surface using Sugeno-type fuzzy system and presents a sliding mode control scheme using it. The fuzzy system has the angle of state error vector and the distance from the origin in the phase plane as inputs and a first-order linear differential equation as output. The surface initially passes arbitrary initial states and subsequently moves towards a predetermined surface via rotating or shifting. This method reduces the reaching and tracking time and improves robustness. Conceptually the slope of the Proposed fuzzy moving sliding surface increases stepwise in the stable region of the phase plane. The surface, however, rotates continuously because the surface is a fuzzy system. The asymptotic stability of the fuzzy sliding surface is proved. The validity of the proposed control scheme is shown in computer simulation for a second-order nonlinear system.

2차 비선형 시스템에 대한 계단형 퍼지 이동 슬라이딩 평면

본 연구에서는 Sugeno-type 퍼지시스템을 이용하여 계단형 퍼지 이동 슬라이딩 평면을 구성하고 이를 이용한 슬라이딩 모드제어방식을 제안한다 이 퍼지시스템은 위상평면 상에서 상태오차벡터가 이루는 각도와 원점과의 거리를 입력으로 가지며 출력으로 1차 선형방정식을 갖는다. 이 퍼지 슬라이딩 평면을 이용하여 초기 상태를 이 평면상에 위치시키고 이 슬라이딩 평면을 회전시키거나 이동시킴으로써 도달시간을 줄이고 추적시간을 줄인다. 제안된 이동 슬라이딩 평면은 개념적으로 계단형의 이산적인 형태를 가지지만 이 평면이 퍼지시스템으로 구성되기 때문에 연속으로 이동하는 특징을 나타낸다. 제안된 퍼지 슬라이딩 평면에 대한 슬라이딩 모드의 동특성이 안정함을 증명하며 이를 2차 예제시스템을 이용하여 그 타당성을 보인다.