• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.356-366
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• 2000

In this paper, a nonlinear $H_2/H_\infty/LTR$ control for the flexible inverted pendulum of a parallel type with Coulomb friction is presented. The dynamic equation for this system is derived by the Hamilton's principle and assumed-mode method. This hard nonlinear system can be modeled by a the quasi-linear state space model using the REF method. It is shown that the $H_2/H_\infty$ control can be applied to the nonlinear controller design of the system having Coulomb frictions if the proper LTR conditions are satisfied. In order to present the usefulness of the suggested control method, the nonlinear $H_2/H_\infty/LTR$ controller is designed to control the Position of the end point of the flexible inverted pendulum that has Coulomb frictions present in actuator parts. The results are given via computer simulations.

• 한국해양공학회지
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• 제22권4호
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• pp.14-19
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• 2008

This paper proposes a mixed $H_2/H_{\infty}$ optimal PID controller with a genetic algorithm based on the dynamic model of a brushless direct current (BLDC) motor and applies it to speed control. In the dynamic model of the BLDC motor with perturbation, the proposed controller guarantees arobust and optimal tracking performance to the desired speed of the BLDC motor. A genetic algorithm was used to obtain parameters for the PID controller that satisfy the mixed $H_2/H_{\infty}$ constraint. To implement the proposed controller, a control system based on PIC18F4431 was developed. Numerical and experimental results are shown to prove that the performance of the proposed controller was better than that of the optimal PID controller.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.1-4
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• 1996

This paper presents a state feedback $H^{\infty}$ controller design method for linear systems with delayed states and inputs. We derive a sufficient condition that the closed-loop system is asymptotically stable for all time-delays and that the $H^{\infty}$-norm of the closed-loop transfer function is less than or equal to some prescribed level $\gamma$. And we propose a sufficient condition for the existence of a state feedback $H^{\infty}$ controller using a form of linear matrix inequality(LMI). Furthermore, we show that the state feedback $H^{\infty}$ controllers can be obtained from solutions satisfying LMI.

• 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.

• 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.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.471-476
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• 1993

In this paper we proposed the digital implementation of an $H^{\infty}$-optimal controller using lifting technique and $H^{\infty}$-control theory. The discrete controller is obtained through iterative adjustment of sampling time and weighting function, which can ber performed by computing the L$_{2}$-induced input to output norm of the sampled-data system with bandlimited exogenous input. The resulting sampled-data bandlimited exogenous input. The resulting sampled-data system is stable and the performance including inter-sampling behaviour of the hybrid system can be also optimized.d.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제37권2호
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• pp.96-104
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• 2000

이 논문에서는, 동일한 제어 대상이 대칭 구조로 상호 결합된 대규모 시스템(large-scale systems)의 선형 모델의 제어에 강건한 H/sub ∞/제어 설계 방법을 적용하였다. 2D 수평운동 로봇 시스템에 대하여, 부분 제어 대상에 대한 외생 입력을 하나의 부분 시스템에 대한 불확실성으로 간주하고, 이 불확실성에 대하여 강건 안정 성능을 가지는 H/sub ∞/ 강건 제어기를 설계하였다. 설계된 H/sub ∞/ 제어기의 성능은, 모의/실물 실험을 통하여, PD제어기의 성능과 비교하여 검토하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.805-814
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• 2013

유압식 Dipod 플랫폼은 기동차량에서 위성을 지향하는 안테나의 안정화 및 추적에 사용된다. 이러한 플랜트의 제어기 설계에는 외란제거와 추적 두 가지 성능목표 뿐만 아니라 강인성을 함께 절충해야 하는 제약조건으로 인해 1자유도 제어기에 비해 설계 유연성이 큰 2자유도 $H_{\infty}$ 제어기가 선호된다. $H_{\infty}$ 기반한 2자유도 제어기 종합방법에는 두 가지 프레임웍이 사용되는데 유압식 Dipod 플랫폼의 예를 통해서 일괄종합 방법이 더 우수한 성능을 보인 반면 분리종합 방법은 더 우수한 강인성을 보임을 확인할 수 있었다. $H_{\infty}$ 2자유도 종합방법에 따른 이러한 두 결과의 차이를 시스템 정합행렬의 구조화 특성을 통해 비교하여 보았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 F
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• pp.2196-2199
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• 1997

In the industrial motor drive system, a shaft torsional vibration is often generated when a motor and a load are connected with a flexible shaft. This paper treats the vibration suppression control of such a system. In this paper, a control system design method using Linear Matrix Inequality (LMI), which is a tool for control design that replaces or complements Lyapunov-Riccati equations, is provided and a $H_{\infty}$ speed controller for a induction motor by LMI is proposed. In the $H_{\infty}$ speed controller, weights are used to satisfy tracking and disturbance rejection. Experimental results show the validity of the proposed $H_{\infty}$ speed controller by LMI, and this controller is compared with the state feedback controller.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제2권4호
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• pp.475-484
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• 2004

In this paper, we present a dynamic output-feedback receding horizon $H_{\infty}$controller for linear discrete-time systems with disturbance. The controller is obtained numerically from the finite horizon output-feedback $H_{\infty}$optimization problem, which is, in fact, hardly solved analytically. Under a matrix inequality condition on the terminal weighting matrix, the monotonic decreasing property of the cost is shown. This property guarantees both the closed-loop stability and the $H_{\infty}$norm bound. Then, we extend the proposed design method to a reference tracking problem and a problem for time-varying systems. Numerical examples are given to illustrate the performance of the proposed controller.