• Title/Summary/Keyword: 관측기 기반 출력 궤환 제어

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Observer-Based Output Feedback Stochastic Stabilizer for T-S Fuzzy Systems with Input Delay (입력지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 관측기기반 출력궤환 안정화기 설계)

  • Lee, Sang-In;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11c
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    • pp.840-843
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    • 2003
  • 본 논문은 임의의 입력지연을 갖는 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 시스템의 관측기 기반 출력궤환 제어 시스템을 논의한다. 설계된 연속시간 T-S 퍼지 관측기 시스템을 영차의 샘플/홀드 함수를 이용하여 이산시간 관측기를 설계한다. 이때 플랜트와 관측기의 출력에러가 제어기를 통하여 궤환되기 때문에 이산화 과정에서 발생한 에러를 보정할 수 있다. 여기에서 시스템의 제어 입력은 임의로 변화하는 유한개의 상태를 갖는 마코프 확률과정으로 표현한다. 생성된 시스템의 확률적 안정 가능성 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 이러한 결과를 2자유도 헬리콥터의 모델에 대한 모의실험을 통하여 효용성을 확인한다.

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Observer-Based Output Feedback Controller Design of Fuzzy Multi-Agent Systems for State Consensus (퍼지 다개체 시스템의 상태 일치를 위한 관측기 기반 출력 궤환 퍼지 제어기 설계)

  • Moon, Ji Hyun;Lee, Ho Jae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1304-1305
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    • 2015
  • 본 논문은 타카기--수게노 퍼지 다개체 시스템의 상태 일치를 위해, 관측기 기반 출력 궤환 퍼지 제어기의 설계 기법을 제안한다. 각 개체간의 통신 네트워크는 그래프 이론을 통해 나타내며, 제어기의 설계 조건은 선형 행렬 부등식으로 표현한다.

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Linear Output Feedback Adaptive Cruise Control for the Mobile Robot (출력궤환을 이용한 이동로봇의 선형 적응순항제어)

  • Byun, Sang-Hoon;Lee, Gi-Roung;Chwa, Dong-Kyoung;Hong, Suk-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1920-1921
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    • 2011
  • 본 논문에서는 센서기반 이동로봇의 적응 순항 제어를 위한 선형 관측기 기반의 출력 궤환 제어 방법을 제안한다. 제안된 제어 방법에서는 선도로봇의 속도를 모르는 상태에서 거리센서를 통해 선도 로봇과의 거리를 측정하고 속도와 가속도를 추정하기 위하여 선형 관측기를 이용한다. 마지막으로, 컴퓨터 모의실험과 실제 적용실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기의 성능을 검증하고자 한다.

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Robust $H_\infty$ Output Feedback Control of Descriptor Systems with Parameter Uncertainty and Time dDelay (파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템의 견실 $H_\infty$ 출력궤환 제어)

  • 김종해
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.41 no.3
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    • pp.9-16
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    • 2004
  • This paper provides an observer-based Η$\infty$ output feedback controller design method for descriptor systems with time-varying delay by just one LMI(linear matrix inequality) condition. The sufficient condition for the existence of controller and the controller design method are presented by perfect LMI approach which can be solved efficiently by convex optimization. The design procedure involves solving an LMI. Since the obtained condition can be expressed as an LMI form all variables including feedback gain and observer gain can be calculated simultaneously by Schur complement changes of variables, and singular value decomposition. Moreover, The proposed controller design algorithm can be extended to the observer-based robust Η$\infty$ output feedback controller design method for descriptor systems with parameter uncertainty and time delay. An example is given to illustrate the results.

Intelligent Digital Redesign of Observer-Based Output-Feedback Fuzzy Controller Using Delta Operator (델타 연산자를 이용한 관측기 기반 출력 궤환 퍼지 제어기의 디지털 재설계)

  • Moon, Ji Hyun;Lee, Ho Jae;Kim, Do Wan
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.22 no.6
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    • pp.700-705
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    • 2012
  • This paper addresses an intelligent digital redesign (IDR) technique for observer-based output-feedback control systems, in order to efficiently convert a pre-designed Takagi-Sugeno fuzzy model-based analog controller into a sampled-data one in the sense of state matching. A delta operator is used to get an asymptotic relation between the analog and the sampled-data control systems. The IDR problem is viewed as a minimization problem of the norm distances between linear operator to be matched. The condition is represented as linear matrix inequalities, and the separation principle on the IDR is shown.

Observer-Based Output Feedback Stochastic Stabilization for T-S Fuzzy Systems with Input Delay (입력지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 관측기기반 출력궤환 확률적 안정화)

  • Lee, Sang In;Park, Jin Bae;Joo, Young Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.14 no.3
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    • pp.298-303
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    • 2004
  • This paper deals with a stochastic stabilization of observer-based output-feedback control Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy system with Markovian input delay. The finite Markovian process is adopted to model the input delay of the overall control system. It is assumed that the zero and hold devices are used for control input. The continuous-time T-S fuzzy system with the Markovian input delay is discretized for easy handling delay, accordingly, the discretized T-S fuzzy system is represented by a discrete-time T-S fuzzy system with jumping parameters. The stochastic stabilizability of the jump T-S fuzzy system is derived and formulated in terms of linear matrix inequalities (LMIs). The usefulness of the proposed algorithm is also certificated by simulation of 2 degree of freedom helicopter model.

Output-Feedback Input-Output Linearizing Controller for Nonlinear System Using Backward-Difference State Estimator (후방차분 상태 추정기를 이용한 비선형 계통의 입출력 궤환 선형화 제어기)

  • Kim, Seong-Hwan;Park, Jang-Hyun
    • Journal of IKEEE
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    • v.9 no.1 s.16
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    • pp.72-78
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    • 2005
  • This paper describes the design of a robust output-feedback controller for a single-input single-output nonlinear dynamical system with a full relative degree. While all the previous research works on the output-feedback control are based on dynamic observers, a new state estimator which uses the past values of the measurable system output is proposed. We name it backward-difference state estimator since the derivatives of the output are estimated simply by backward difference of the present and past values of the output. The disturbance generated due to the error between the estimated and real state variables is compensated using an additional robustifying control law whose gain is tuned adaptively. Overall control system guarantees that the tracking error is asymptotically convergent and that all signals involved are uniformly bounded. Theoretical results are illustrated through a simulation example of inverted pendulum.

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Observer-based Intelligent Control of Nonlinear Networked Control Systems with Packet Loss for Wireless Sensor Network (무선 센서 네트워크를 위한 패킷 손실을 포함한 비선형 네트워크 제어 시스템의 관측기 기반 지능 제어기 설계)

  • Ra, In-Ho;Kim, Se-Jin;Joo, Young-Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.19 no.2
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    • pp.185-190
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    • 2009
  • In this paper, an observer-based intelligent controller for the nonlinear networked control systems with packet loss is proposed for wireless sensor network. For the intelligent control of the nonlinear system, it uses the fuzzy system with Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model. The observer is designed for the fuzzy networked control system, and the output feedback controller is proposed for the stability of estimates and errors. The stability condition of the closed-loop system with the proposed controller is represented to the linear matrix inequality (LMI) form, and the observer and control gain are obtained by LMI. An example is given to show the verification discussed throughout the paper.

Design of controller for DC/DC boost converter using PI observer (PI 관측기를 이용한 DC/DC 승압 컨버터 제어기 설계)

  • Kim, In-Hyuk;Jeong, Goo-Jong;Son, Young-Ik
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1650_1651
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    • 2009
  • DC/DC 승압 컨버터는 인덕터 내부 저항으로 인하여 부하 저항의 변화가 시스템 동작점에 영향을 미치게 되며, 이로 하여 제어기 설계의 기준이 되는 선형화된 모델은 불확실성을 가지게 된다. 본 논문은 인덕터의 내부 저항과 출력단의 부하 변동으로 인한 불확실성에 대하여 출력 전압의 강인성을 향상시키기 위해 PI 관측기 기반 적분형 상태 변수 궤환 제어기를 제안한다. PI 관측기는 불확실한 시스템 제어에 널리 사용되는 오차의 적분항을 Luenberger 관측기에 추가한 형태로써 불확실성에 강인한 추정 성능을 보인다. 모의실험을 통해 불확실성이 존재하는 경우 제안된 제어기의 강인성을 확인하고 설계된 관측기가 Luenberger 관측기에 비해 상태변수 추정 성능이 우수함을 보인다.

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Local Separation Principle of Fuzzy Observer-Controller (퍼지 관측기-제어기의 국소적 독립 원리)

  • Lee, Ho-Jae;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.14 no.7
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    • pp.902-906
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    • 2004
  • A separation principle of the Takagj-Sugeno (T-S) fuzzy-model-based observer-control is investigated. When the premise variables are able to be measured or directly computed from the outputs of the T-S fuzzy system and the fuzzy inference rules for the plant, control, and observer share the premise parts, the T-S fuzzy-model-based observer and the T-S fuzzy-model-based control can be separately designed such that the global stabilizability is guaranteed by the fuzzy observer-based output-feedback control. In this case, the global separation principle is well established. On the other hand, when the premise variables are unmeasurable or cannot be computed from the outputs, they should also be estimated. We examine the separation principle of this case. If the decay rates of the T-S fuzzy-model-based control and observer are sufficiently fast, the global separation is assured. Otherwise we show that the separation principle holds locally.