• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.23 no.1
• /
• pp.65-71
• /
• 2013

In this paper, we address fault detection observer design problem of T-S fuzzy systems with sensor fault. To detect fault, T-S fuzzy model-based observer is used. By introducing $\mathfrak{H}$_ performance index, an observer is designed as sensitive to fault as possible. The fault is then detected by a fault decision logic. The design conditions are derived in terms of linear matrix inequalities. An illustrative example is provided to verify the effectiveness of the proposed fault detection technique.

• ICROS
• /
• v.22 no.2
• /
• pp.34-41
• /
• 2016

슬라이딩 모드 기법을 실제 적용하는데 있어서 고려해야 할 중요한 문제 중 하나는 스위칭 동작에 의한 채터링 현상이다. 본 논문은 슬라이딩 모드 제어기 및 관측기의 게인을 줄임으로써 채터링을 완화하기 위한 방법으로 슬라이딩 모드 외란 관측기와 적분 제어를 포함하는 슬라이딩 모드 제어 기법에 대해 소개한다. 슬라이딩 모드 외란 관측기는 시스템 불확실성에 의해 발생하는 등가 외란의 상대적으로 느리게 변하는 부분을 추정하도록 설계한다. 슬라이딩 모드 관측기로 추정된 불확실성을 슬라이딩 모드 제어 입력에 결합함으로써 제안하는 관측기 기반 제어기는 상대적으로 낮은 게인을 사용하여 제어 목표를 달성할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 제어기의 성능을 기존 방법과 비교하기 위해 DC 모터 전류 제어 모의실험을 수행한다. 모의실험 결과를 통해 제안하는 슬라이딩 모드 외란 관측기 기반 제어기는 낮은 게인으로 강인한 성능을 달성하고 전류 맥동을 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2003.07d
• /
• pp.1999-2001
• /
• 2003

본 논문에서는 시간지연 관측기를 위치제어 시스템 적용하여 설계한 내용을 기술하였다. 시간지연제어기의 상태추정 기법을 이용한 시간지연 관측기는 플랜트 모델이 필요하지 않아 설계가 용이하고, 파라미터 변동 및 외란에 강건하다. 또한 계산이 간단하여 디지털 제어 시스템에 충분히 적용이 가능하다. 본 논문에서는 시간지연제어기가 위치제어기로 적용된 전기식 구동시스템에서 속도센서를 사용하지 않고 시간지연 관측기를 적용하여 제어기를 설계하였다. 시간지연 관측기를 적용한 구동시스템에 대해 비선형 시뮬레이션을 수행하였으며. 속도센서를 사용한 경우와 상태관측기를 적용한 경우 및 PID 제어기를 적용한 경우에 대해 비교하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.214-219
• /
• 2013

This paper proposes the robust high-gain observer based SOC estimatro for uncertain RC model of Li-Ion batteries. In general, RC battery model has inevitable uncertainties and it cause some negative effect to estimate the accurate SOC of Li-Ion batteries. The proposed estimator overcomes such weakness with two techniques; high-gain observer design technique and sliding mode control technique. A high-gain observer provides the robustness against model uncertainties to the proposed estimator. A sliding mode control technique helps the proposed estimator by reducing the side effect of adopting a high-gain observer such as peaking phenomenon and perturbation. The performance of the proposed estimator is verified by some simulation.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
• /
• 2006.05a
• /
• pp.159-163
• /
• 2006

본 논문에서는 비선형 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계에 대해서 논의한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하였고, 이 때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그것의 최대 최소 범위를 안다고 가정하였다. 제안된 시스템의 LMI (Linear Matrix Inequality)를 기반으로 한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법에서는 관측기와 시스템의 차이를 슬라이딩 표면으로 설정한다. 안정한 슬라이딩 표면을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
• /
• 2006.05a
• /
• pp.420-424
• /
• 2006

본 논문에서는 외란을 갖는 불확실한 비선형 시스템을 제어하기 위하여 $H^{\infty}$ 제어를 이용한 강인 간접 적응 퍼지 관측기를 설계하여 상태변수를 관측하고 외란관측기를 설계하여 시스템의 외란을 제거하는 강인한 제어기를 구성한다. 제안된 외란관측기는 시스템과 외란의 대역폭보다 큰 궤환 이득을 가짐으로써 기존의 역플랜트 모델 또는 퍼지 기반의 외란관측기 보다 간단한 구조를 가지고 외란과 시스템 모델링 오차의 합을 관측해 낼 수 있다. 본 논문에서는 도립진자 시스템의 모의실험을 통하여 관측기, 외란관측기와 제어기의 성능을 평가한다.

• Journal of IKEEE
• /
• v.7 no.2 s.13
• /
• pp.156-165
• /
• 2003

This paper describes the design of a robust adaptive fuzzy observer for uncertain nonlinear dynamical system. We propose a new method in which no strictly positive real (SPR) condition is needed. No a priori knowledge of an upper bound on the lumped uncertainty is required. The Lyapunov synthesis approach is used to guarantee a semi-global uniform ultimate boundedness property of the state observation error, as well as of all other signals in the closed-loop system. The theoretical results are illustrated through a simulation example of a mass-spring-damper system.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2007.10a
• /
• pp.223-224
• /
• 2007

초정밀 위치 제어 시스템에서 미지의 상태변수를 관측하는 경우, 파라미터의 불확실성은 관측기 설계에 많은 어려움을 주게 된다. 슬라이딩 모드 관측기는 불확실성과 외란이 존재하는 시스템의 상태변수를 관측가능하게 하며 강인한 성능을 보여준다. 본 논문에서는 불확실성이 존재하는 시스템의 관측기를 설계하고 최적제어를 통하여 정밀 스테이지의 위치를 제어하며, 시뮬레이션을 통해 개선된 성능을 입증한다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.16 no.4
• /
• pp.506-511
• /
• 2006

This paper considers a method to design sliding mode observers for a class of uncertain systems using Linear Matrix Inequalities(LMI). In an LMI-based sliding mode observer design method for a class of uncertain systems the switching surface is set to be the difference between the observer and system output. In terms of LMIs, a necessary and sufficient condition is derived for the existence of a sliding-mode observer guaranteeing a stable sliding motion on the switching surface. The gain matrices of the sliding-mode observer are characterized using the solution of the LMI existence condition. The results are illustrated by an example.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2010.11a
• /
• pp.294-295
• /
• 2010

DC 모터의 전류 제어는 회전에 의해 발생하는 역기전력을 외란으로 취급하여 역기전력을 보상하는 방법이 많이 사용된다. 본 논문에서는 속도 센서를 사용할 수 없는 모터 응용 분야에서 상태 관측기를 사용하여 전류 제어기를 구성하는 문제를 다룬다. 제안된 관측기는 간단한 1차 모델에 대한 PI 관측기로 설계되며 역기전력을 추정하는 형태로 구성된다. 실험을 통해 제안한 관측기가 1차 모델만을 고려하여 설계되었음에도 DC 모터의 불확실성에 강인한 성능을 보임을 확인한다.