• 제목/요약/키워드: $H_{\infty}$

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도립진자 시스템의 LFR에 의한 LMI 혼합 ${H_2}/H_{\infty}$ 제어 (The LMI mixed ${H_2}/H_{\infty}$ control of inverted pendulum system using LFR)

  • 박종우;이상철;이상효
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권7A호
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    • pp.967-977
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    • 2000
  • 본 논문은 도립전자 시스템을 LFR(Linear Fractional Representation)로 표현하여 얻어진 일반화 제어대상에 대하여 혼합 ${H_2}/H_{\infty}$ 제어기법을 적용한다. 먼저, 일반화 제어대상을 얻기 위하여, LFR로 표현한 도립진자의 선형 모델을 유도한다. LFR에서 고려한 구체적인 불확실성은 3개의 비선형 성분과 1개의 진자질량 불확실성이다. 유도된 선형모델에 하중함수를 더하여 LFR 모델을 확대함으로써 일반화된 제어대상을 얻는다. 다음으로, 이 일반화 제어대상에 대하여 혼합 ${H_2}/H_{\infty}$ 제어기를 설계한다. 혼합 ${H_2}/H_{\infty}$ 제어기 설계를 위해서 LMI(Linear Matrix Inequalities) 기법을 이요한다. 설계된 혼합 ${H_2}/H_{\infty}$ 제어기의 제어성능과 강건 안정성을 평가하기 위해서 모의실험과 실물실험을 통하여 $H_{\infty}$ 제어기와 비교한다. 실험결과, $H_{\infty}$ 제어때 보다 적은 피드백 정보만으로도 혼합 ${H_2}/H_{\infty}$ 제어기는 도립진자의 진자각도 측면에서 $H_{\infty}$ 제어기보다 나은 강건 안정성과 제어 성능을 보인다.

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Mixed $H_2/H_{\infty}$ Controller Realization with Entropy Integral

  • Lee, Sang-Hyuk;Kim, Ju-Sik
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제1권2호
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    • pp.206-209
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    • 2003
  • An $H_2$/$H_{\infty}$ -controller realization is carried out by considering an entropy integral. Using J-spectral factorization, the parametrizations of all $H_{\infty}$ stabilizing controllers are derived. By the relation of a mixed $H_2$/$H_{\infty}$ control problem and a minimum entropy/$H_{\infty}$ control problem, the mixed $H_2$/$H_{\infty}$-controller state-space realization is presented.

LMI 에 기초한 연속 냉간압연기의 H^{\infty} 서보 제어기 설계 (Design of an LMI- Based H^{\infty} Servo Controller for Tandem Cold Mill)

  • 김인수;황이철;이만형
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.25-34
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    • 2000
  • In this paper, we design a H^\infty servo controller for gauge control of tandem cold mill. To improve the performance of the AGC(Aotomatic Gauge Control) system based on the Taylor linearized model of tandem cold mill, the H^\infty servo controller is designed to satisfy robust stability, disturbance attenuation and robust tracking properties. The H^\infty servo controller problem is modified as an usual H^\infty control problem, and the solvability condition of the H^\infty servo problem depends on the solvability of the modified H^\infty control problem. Since this modified problem does not satisfied standard assumptions for the H^\infty control problem, it is solved by an LMI(Linear Matrix Inequality) technique. Consequently, the comparison between the H^\infty servo controller and the existing PID/FF(FeedForward) controller shows the usefulness of this study.

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도립진자 시스템의 혼합$H_2/ H_\infty$ 디지털 제어 (A mixed $H_2/ H_\infty$ digital control of Inverted pendulum system)

  • 박종우;곽칠성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.1111-1116
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    • 2000
  • 혼합 $H_2/ H_\infty$ 제어 방법은 $H_2성능과 H_\infty$ -강건성을 결합한 제어기 설계를 위한 적극적인 접근법의 하나이다. 이 논문에서는, 먼저 설계하고자 하는 제어시스템의 추종특성을, 불확실성이 포함된 제어대상에 대하여, $H_2$노름으로 표현하고, 다음으로 $H_\infty$노름으로 제어 시스템의 강건 안정성을 얻도록 하였다. 혼합 $H_2/ H_\infty$ 디지털 제어기는 도립진자 시스템을 제어대상으로 하여 설계하였다. 도립진자 시스템에 대하여 설계한 혼합$H_2/ H_\infty$디지털 제어기는, 불안정 시스템을 안정화하면서 동시에 추종 성능을 향상시키고자 하였다.

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도립진자 시스템에 선형 분수 표현법을 이용한 $H_2/ H_\infty$ 제어 (The $H_2/ H_\infty$ control of inverted pendulum system using linear fractional representation)

  • 곽칠성;최규열
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.875-885
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    • 1999
  • This paper presents an application of LMI-based techniques to the mixed $H_2/ H_\infty$ control of an inverted pendulum. The linear model of the inverted pendulum represented by an LFR(Linear Fractional Representation) model of uncertainties is derived. Considered uncertainties are three nonlinear components and a parameter uncertainty Augmenting the LFR model by adding weighting functions, we get a generalized plant, for which we design a mixed $H_2/ H_\infty$ controller using the LMI technique. To evaluate control performances and robust stability of the mixed $H_2/ H_\infty$ controller designed, we compare it with the $ H_\infty$controller through the simulation and experiment. The mixed $H_2/ H_\infty$ controller shows the better control performances and robust stability than the $H_\infty$controller in the sense of pendulum angle.

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수중운동체의 $H_\infty$ 심도제어기 설계 ($H_\infty$ Depth Controller Design for Underwater Vehicles)

  • 이만형;정금영;김인수;주효남;양승윤
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.345-355
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    • 2000
  • In this paper, the depth controller of an underwater vehicle based on an $H_\infty$ servo control is designed for the depth keeping of the underwater vehicle under wave disturbances. The depth controller is designed in the form of the $H_\infty$ servo controller, which has robust tracking property, and an $H_\infty$ servo problem is considered for the $H_\infty$ servo controller design. In order to solve the $H_\infty$ servo problem for the underwater vehicle, this problem is modified as an $H_\infty$ control problem for the generalized plant that includes a reference input mode, and a suboptimal solution that satisfies a given performance criteria is calculated with the LMI (Linear Matrix Inequality) approach. The $H_\infty$ servo controller is designed to have robust stability about the perturbation of the parameters of the underwater vehicle and the robust tracking property of the underwater vehicle depth under wave force and moment disturbances. The performance, robustness about the uncertainties, and depth tracking property, of the designed depth controller is evaluated by computer simulation, and finally these simulation results show the usefulness and applicability of the proposed $H_\infty$ depth control system.

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능동 현가 시스템을 위한 $H_{2}$/$H_{\infty}$ 제어기 설계 ($H_{2}$/$H_{\infty}$ control of active suspension system)

  • 정우영;김상우;원상철
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.888-891
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    • 1996
  • The objective of a mixed H$_{2}$/H$_{\infty}$ controller of active suspension system is to achieve not only the general performance improvement(H$_{2}$) but also the worst case disturbance rejection(H$_{\infty}$). In this paper, a mixed H$_{2}$/H$_{\infty}$ controller for an active suspension system, comparing the performance with that of an H$_{2}$ controller and of an H$_{\infty}$ controller.ler.EX> controller.

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포화입력을 가지는 시간지연 비선형 시스템의 퍼지 H2/H 제어기 설계 (Fuzzy H2/H Controller Design for Delayed Nonlinear Systems with Saturating Input)

  • 조희수;이갑래;박홍배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.239-245
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    • 2002
  • 본 논문에서는 입력에 제한이 있는 시간지연 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 방법을 제시한다. 포화입력을 갖는 시간지연 비선형 시스템을 시간지연과 포화입력을 갖는 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현하고 병렬분산보상(PDC)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 시간지연과 포화입력을 갖는 $H_2/H_{\infty}$ 퍼지모델에 대한 폐루프 시스템의 안정성 조건과 LQ 성능을 최소화하는 조건을 유도하고, 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 선형행렬부등식(LMI: liner matrix inequality)을 이용하여 구한다. 제어기는 선형행렬부등식의 해를 구하므로써 바로 구할 수 있으며, 설계된 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기는 $H_{\infty}$ 노옴 한계값을 만족하면서 LQ성능의 상한값을 최소화한다. 마지막으로 포화압력으로 포화압력을 가지는 시간지연 비선형 시스템에 대해 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 사례를 보인다.

혼합 $H_{\infty}$ 최적화 기법을 이용한 견실 $H_{\infty}$ 증기발생기 수위제어기 설계 (Robust $H_{\infty}$ Controller Design for Steam Generator Water Level Control using Mixed $H_{\infty}$ Optimization Method)

  • 서성환;조희수;박홍배
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.363-369
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    • 1999
  • In this paper, we design the robust $H_{\infty}$ controller for water level control of steam generator using a mixed $H_{\infty}$ optimization with model-matching method. Firstly we choose the desired model which has good disturbance rejection performance. Secondly we design a stabilizing controller to keep the model-matching error small and also provide sufficiently large stability margin against additive perturbations of the nominal plant. Simulation results show that proposed robust $H_{\infty}$ controller at specific power operation has satisfactory performances against the variations of load power, steam flow rate, primary circuit coolant temperature, and feedwater temperature. It can be also observed that the proposed robust $H_{\infty}$ controller exhibits better robust stability than conventional PI controller.

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$H_{\infty}$ 필터를 이용한 초고속 비동기전송망의 체증 제어 (Congestion Control in ATM Networks using an $H_{\infty}$ Filter)

  • 이수구;김영중;김범수;임묘택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2137-2139
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    • 2003
  • 본 논문에서는 초고속 비동기전송(ATM)망에서의 체증 문제를 풀기위해 $H_{\infty}$ 필터 사용을 제안한다. 많은 제어기들에 대한 초기 연구들은 가용 비트율이 망 체증이 제거될 수 있도록 버퍼에서의 원하는 셀들의 큐의 길이를 원하는 값 범위내에서 성공적으로 조절될 수 있음을 보이고 있다. 본 논문에서는 망의 노이즈를 가우시안 랜덤 열로 근사화하는 ATM망에 대하여 현대 제어 기법인 $H_{\infty}$ 필터를 적용한다. 따라서 제안한 $H_{\infty}$ 필터는 망의 외란으로 밭생하는 망의 출력의 영향을 미리 주어지는 $H_{\infty}$ 노옴값 이내로 유지시켜준다. 따라서 미리 주어지는 $H_{\infty}$ 노옴값이 작다면 제안한 $H_{\infty}$ 필터는 외란에 강인한 성능을 보여줄 수 있다. $H_{\infty}$ 필터 이득은 대수적인 리카티 방정식의 해로 구해진다.

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