• 제목/요약/키워드: $H_2/H_\infty$

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병렬형 역진자와 비선형 $H_2$/H_{\infty}강인제어 (Robust Nonlinear $H_2$/$H_{\infty}$Control for a Parallel Inverted Pendulum)

  • 한성익;김종식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권4호
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    • pp.1065-1074
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    • 2000
  • A robust nonlinear $H_2$/$H_{\infty}$ control method for a parallel inverted pendulum with structured perturbation and dry friction is proposed. By the random input describing function techniques, the nonlinear dry friction is approximated into the quasi-linear system. Introducing the quadratic robustness theorem, the robust $H_2$/$H_{\infty}$ control system is constructed for the quasi-linear perturbed system. But it is difficult to design a controller due to the nonlinear correction term in Riccati equation. With some transformations on the Riccati equation containing nonlinear correction term, the design of the robust nonlinear controller can be done easily. Hence when the stiffness and mass of the parallel inverted pendulum vary in certain ranges, the proposed control scheme has the robustness for both the structured perturbation and dry friction. The results of computer simulation show the effectiveness of our proposed control method.

슬라이딩모드와 LMI를 이용한 강인 $H{\infty}$ 제어 (Robust $H{\infty}$ Control Using Sliding Mode and LMI)

  • 김수진;김민찬;박승규;안호균;곽군평;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.316-321
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    • 2007
  • [ $H{\infty}$ ] 제어기는 외란이나 잡음에 대해서 강인한 성능을 가지고 있지 만 파라미터 불확실성이 존재하면 제어입력을 구하기가 쉽지 않으며 불확실성의 영향에 따라서 제어 성능에 큰 차이를 보인다. 하지 만 슬라이딩 모드제어는 파라미터 불확실성에 대하여 우수한 강인성을 가지고 있는 제어 기법이다. 그러므로 본 논문에서는 슬라이딩 모드 제어기법을 도입하여 LMI를 이용한 $H{\infty}$ 제어기의 강인성을 향상시킬 수 있는 제어 기법을 제안한다.

SVM을 이용한 $H_{\infty}$ 제어의 강인성 향상에 관한 연구 (A Study on Robustness Improvement of $H_{\infty}$ Control Using SVM)

  • 김민찬;윤성식;박승규;안호균;곽군평;윤태성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.276-281
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    • 2008
  • 본 논문에서는 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 공칭 시스템의 동특성을 갖는 슬라이딩 평면 설계기법을 제안한다. 전형적인 슬라이딩 모드에서 슬라이딩 평면의 차수는 시스템의 차수보다 낮은 차수를 갖기 때문에 슬라이딩 평면은 $H_{\infty}$ 제어기의 동특성을 가질 수 없다. 그러므로 이 문제를 해결하기 위해서는 추가적인 상태들이 정의되어야 한다. 본 논문에서는 추가적인 상태를 정의하지 않고 SVM을 이용하여 공칭 시스템의 동특성을 가질 수 있는 슬라이딩 평면의 설계기법을 제안한다. 이 설계기법은 먼저 $H_{\infty}$ 제어기에 의해서 제어되는 공칭시스템의 상태들 간에 SVM을 이용하여 그 관계를 정립하며. 이를 바탕으로 새로운 슬라이딩 평면을 설계하며 이 평면은 $H_{\infty}$ 제어 시스템 특성을 가진다. 그 결과 파라미터 불확실성이 존재하더라도 제안된 제어기는 $H_{\infty}$ 제어기에 의해서 제어되는 공칭 시스템의 동특성을 가질 수 있다.

시간지연과 불확실성을 가지는 위상동기루프의 루프필터에 대한 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 출력궤환 제어기 설계 (Mixed $H_2/H_{\infty}$ Output Feedback Controller Design for PLL Loop Filter with Uncertainties and Time-delay)

  • 이경호;한정엽;박홍배
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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    • pp.2589-2592
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    • 2003
  • In this paper, a robust mixed H$_2$/H$\_$$\infty$/ output feedback control method is applied to the design of loop filter for PLL carrier phase tracking. The proposed method successfully copes with large S-curve slope uncertainty and a significant decision delay in the closed-loop that may exist In modern receivers due to a convolutional decoder or an equalizer. The objective is to design an output feedback controller which minimizes the H$_2$performance while satisfying the H$\_$$\infty$/ performance to guarantee the gain margin and phase margin for linear time invariant(LTI) polytopic uncertain systems. LMIs based approach is given to solve this problem. We can verify the H$\_$$\infty$/ performance satisfaction and minimize the phase detector error through the simulation result.

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The Discrete-Time $H_2$/$H_{\infty}$ Control Synthesis : State Feedback Case

  • Bambang, Riyanto;Shimemura, Etsujiro;Uchida, Kenko
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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    • pp.858-863
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    • 1990
  • A synthesis of feedback control-law with combined H$_{2}$/H$_{\infty}$ perfoemance criteria is proposed for discrete-time systems, under the assumption that the state is available for feedback. An auxiliary minimization problem is defined to enforce the H$_{\infty}$ disturbance attenuation constrain while minimizing the H$_{2}$ performance bound. The design equation is presented in terms of a modified Riccati equation which leads to the standard LQ solution when the H$_{\infty}$ constraint is completely relaxed. The results of the paper clarity the correspondences between H$_{2}$/H$_{\infty}$ results in discrete-time systems and their continuous-time counter-parts.rts.

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LQ 형 $H_{\infty}$ 제어기법에 의한 다층 구조물의 진동제어 (A Vibration Control of Multi-layer Structure by LQ Type $H_{\infty}$ Control Theory)

  • 양주호;정해종;김창화;변정환;심성효
    • 동력기계공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.41-46
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    • 1998
  • This paper presents the vibration control for the two degree-of-freedom which is a reduced model of multi-layer structure. This reduced model is designed for the first and second order resonance in the low frequency domain where the disturbance such as the earth quake has the large energy. And a designed controller using the LQ type $H_{\infty}$ control theory shows the good performance for the impulse disturbance through the experimental results and the simulation results respectively.

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시간지연 퍼지 시스템의 지연 종속 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 (Delay-dependent Fuzzy $H_2/H_{\infty}$ Controller Design for Delayed Fuzzy Dynamic Systems)

  • 김종래;정은태
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권5호
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    • pp.19-27
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    • 2004
  • 시간지연을 갖는 퍼지 시스템에 대한 지연 종속 퍼지 H₂/H/sub ∞/ 제어기 설계 방법을 제안한다. 지연 종속 Lyapunov 함수를 이용하여 폐루프 시스템의 점근적 안정화뿐만 아니라 H₂ 성능과 H/sub ∞/ 성능을 동시에 만족하는 혼합 H₂/H/sub ∞/ 성능 문제를 고려한다. 제어기의 존재성에 대한 충분조건을 유도하고 선형행렬부등식(LMI: linear matrix inequality)으로 나타낸다. 제어기 설계는 병렬 분산 보상의 개념을 이용하고, 퍼지 제어기는 LMI 해를 구함으로써 바로 구할 수 있다. 지연 종속 퍼지 제어기는 존재 조건을 나타내는 선형 행렬 부등식에 시간지연항의 크기를 포함하고 있으므로 시간지연항의 크기를 고려할 수 있다. 따라서 시간지연의 크기에 상관없이 시스템을 안정화 시키는 지연 독립적인 제어기 보다 더 효과적인 설계방법이다. 제안한 방법의 설계과정 및 타당성을 시뮬레이션 예제를 통하여 나타내고 기존의 시간 지연 독립적인 퍼지 H₂/H/sub ∞/ 제어기 설계 방법 보다 효과적인 방법임을 확인한다.

H$\infty$ Kalman Filter 설계

  • 박재삼
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1998년도 공동추계학술대회 경제위기 극복을 위한 정보기술의 효율적 활용
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    • pp.757-764
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    • 1998
  • 본 논문에서는 Glover-Doyle의 H$\infty$ 설계기법을 이용하여 H$\infty$ 성능경계를 만족하는 Kalman 필터를 설계하는 방법을 제시한다. 제시한 방법을 사용하면, kalman 필터의 성능 강인성과 안정화 강인성 문제와의 관계를 설계변수의 설정으로 설계자가 적절하게 선택함으로써 구조적 불확실성에 대하여 비교적 강인한 H$\infty$ -norm Kalman 필터를 설계할 수 있도록 한다. 설계의 예를 통하여 H$\infty$ -norm Kalman 필터의 설게방법을 보이고, H2-norm Kalman 필터와 비교함으로써 제시된 방법이 특성을 보인다.

Modeling and Vibration Control of High-rise Buildings Using $H_2$ and TEX>$H_\infty$ Control Theories

  • Hayase, Minoru;Arifin, Muhidin;Moran, Antonio;Shimakage, Masayasu
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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    • pp.123-128
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    • 1994
  • This paper analyzes the dynamical modeling of high-rise building and the design of control systems for suppressing undesired vibrational motion at the top of the building originated by natural disturbances such as earthquakes, wind, etc. The control system is designed according to H$_{2}$ and H$_{\infty}$ robust control theories. The performance of the building with H$_{\infty}$ controller is analyzed in the time and frequency domains and the vibration isolation and robustness properties of H$_{\infty}$ and H$_{2}$ control systems are examined and compared. The design procedure, structure and properties of H$_{\infty}$ controllers are analyzed.zed.

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[ $H_{\infty}$ ] Control of 2-D Discrete State Delay Systems

  • Xu Jianming;Yu Li
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제4권4호
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    • pp.516-523
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    • 2006
  • This paper is concerned with the $H_{\infty}$ control problem of 2-D discrete state delay systems described by the Roesser model. The condition for the system to have a specified $H_{\infty}$ performance is derived via the linear matrix inequality (LMI) approach. Furthermore, a design procedure for $H_{\infty}$ state feedback controllers is given by solving a certain LMI. The design problem of optimal $H_{\infty}$ controllers is formulated as a convex optimization problem, which can be solved by existing convex optimization techniques. Simulation results are presented to illustrate the effectiveness of the proposed results.