• 제목/요약/키워드: 등식

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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.

최적 적재를 위한 컨테이너 시큐어링 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on Container Securing System for Optimum Arrangement)

  • 신상훈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.397-402
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    • 2003
  • 컨테이너 시큐어링 시스템은 컨테이너 운반선 상갑판에 적재되는 컨테이너의 배치 설계를 위한 시스템이다. 컨테이너의 배치는 각 선급의 가이드라인에 기초하여 설계되어지며, 주어진 배치에 따른 반력들과 변력의 한계값을 제공하고 있다. 컨테이너 설계를 위해서는 컨테이너 구속 교량(lashing bridge)과 수직 구속 장치(vertical lashing) 등을 고려해야 하며, 최대 수직 중량 중심(vertical center of gravity, VCG)과 최대 화물 중량(stack weight)을 갖는 배치안을 제시할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 이를 위한 평형방정식을 정립하였으며, 배치안 계산을 위해 등식 제한조건(equality constraint)을 처리할 수 있는 최적화 알고리즘을 적용하여 새로운 컨테이너 시큐어링 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 컨테이너 배치 설계 시간을 크게 줄여주며, 설계자가 원하는 배치 설계안을 제시해 준다.

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

  • 문지현;이호재;김도완
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.700-705
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    • 2012
  • 본 논문은 미리 설계된 타카기-수게노 퍼지 모델 기반 아날로그 제어기를 상태 정합의 의미에서 등가인 샘플치 제어기로 효율적으로 변환하기 위해, 관측기 기반 출력 궤환 퍼지 제어기에 대한 지능형 디지털 재설계 기법을 제안한다. 아날로그 제어 시스템과 샘플치 제어 시스템 사이의 점근적 연관성을 위해 델타 연산자를 사용한다. 지능형 디지털 재설계 문제는 정합될 선형 연산자 간의 놈의 거리를 최소화하는 문제로 생각한다. 제어기 설계 조건은 선형행렬부등식의 형태로 유도되며, 디지털 재설계시 관측기와 제어기에 대한 분리 설계 조건이 만족함을 보인다.

왕복동식 수소 압축 시스템에서의 스너비 내부 압력변화의 영향 (Influence of Pressure Variation Inside the Snubber on Reciprocating Hydrogen Compression System)

  • 라흐만;이경환;우주식;토니;정한식;정효민
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.42-48
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    • 2009
  • 본 실험에서는 왕복동식 수소 압축 시스템에서 다양한 스너버 압력변화와 스너버 효과를 조사가 수행되었다. 압력값은 실험적인 방법으로 스너버 시스템에서 각각 6군데에서 압력 값을 측정하였다. 그리고 아크릴 스너버에서의 입, 출구의 압력진폭은 FFT로 얻어진다. 맥동압 감소는 결과의 입, 출구의 진폭으로써 계산되어진다. 이는 각각의 모터 주파수 30, 40, 50Hz에서 각각 58.248%, 57.026%, 56.871%의 맥동압 감소가 일어난다. 압력 손실은 각각의 모터주파수 30, 40, 50Hz에서 0.960%, 1.533%, 1.965% 손실값이 발생한다. 수치해석은 스너버 내부 모든 구역에의 압력 정보를 보여준다. 실험과 수치해석의 결과를 비교하면 좋은 일치성을 보인다. 그렇기 때문에 수치해석으로 구한 압력 예측값은 왕복등식 수소 압축 시스템의 스너버 성능을 포함하는 다양한 수학적 식에 적용가능하다.

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다층상구조물의 강인 진동제어에 관한 연구 (A Study of Robust Vibration Control for a Multi-Layer Structure)

  • 김창화;정병건;정해종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1212-1219
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    • 2009
  • 본 연구에서는 실용설계의 새로운 도구로써 제어계의 강인성, 성능, 안정성 등의 설계지침을 정량화하기 쉽고 해가 효율적으로 구해져 주목받는 선형행렬부등식을 이용하여 강인한 LMI 제어기를 설계한다. 우선 다층상 구조물의 진동제어를 위해 수학적 모델링을 행하고 적분형 서보계를 적용한 LMI 제어 기법으로 상태 피드백 제어칙을 설계한다. 다음으로 설계한 제어칙으로 시스템 불확실성의 변동에 대해 시간영역의 설계사양을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 시뮬레이션을 행하고 실제 적용 가능성을 검토한다.

불확실성을 갖는 MIMO 시스템을 위한 선형행렬부등식 기반 PID 제어기 설계 방법 (An LMI-based PID Control Design Method for Uncertain MIMO Systems)

  • 이재관;최한호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.750-754
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    • 2005
  • This paper deals with the design problem of multivariable PID controllers guaranteeing the closed-loop system stability and a prescribed $H_\infty$ norm bound constraint. We reduce the problem to the static output feedback stabilization problem. We derive a necessary and sufficient condition f3r the existence of PID controllers and we give an explicit formula of PID controllers. We also give an existence condition of PID controllers guaranteeing a prescribed decay rate. Finally, we give an LMI-based design algorithm, together with a numerical design example.

퍼지제어 이론을 이용한 샘플된 비선형 시스템의 추적제어에 대한 연구 (Tracking Control of a Sampled Nonlinear System via Fuzzy Logic Theory)

  • 김은태
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제40권6호
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    • pp.69-75
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    • 2003
  • 본 논문에서는 퍼지 논리 제어기를 이용한 샘플된 비선형 시스템의 추적제어 방식을 제안한다. 본 논문에서 사용되는 제어대상은 내부 파라미터의 변화와 외부 외란을 모두 경험하는 것으로 한다. 이산시간 적응 퍼지 제어기가 제안되고 그 파라미터는 최근 각광을 받고있는 선형행렬 부등식 방식에 의하여 결정된다. 마지막으로 모의실험을 통하여 제안된 제어기의 타당성을 검증한다.

정밀 위치제어를 위한 상안정 외란관측기 설계 (All Stabilizing Disturbance Observer Design for Precise Position Control)

  • 서상민;김하용;김경호
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.710-716
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    • 2010
  • This note represents a new disturbance observer to reduce effects of external disturbances. In case of conventional disturbance observers, additional stabilizing filters, so-called Q-filter, should be used because the conventional ones don't guarantee stability. But, the proposed one doesn't need the stabilizing filter, which is a fundamentally different research result from previous methods. Experimental verifications show this approach is realizable and valid to enhance precise positioning.

확솔 및 경제요소를 고려한 도로선형 설계 (Probabilistic & Economic Factors in Highway Geometric Design : A Climbing Lane Example)

  • 정천수;음성직
    • 대한교통학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.109-118
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    • 1990
  • 본 고는 도로선형 설계에 확율 및 경제요소를 반영시키는 방법과 그에 따른 효과를 파악하는데 목적을 두고 있다. 접근방법은 도로사용자 비용과 도로시공 및 유지관리 비용 등을 포함하는 총비용을 예상비용함수로 나타내어 이 비용함수를 최소화함으로써 최적 도로선형 설계방법을 찾는 것이다. 이와 더불어 본 고는 이 개념에 의한 최적 설계방법을 등반차선(Climbing lane)의 설계에 적용하였다. 즉, 오르막길의 경사 및 거리에 따른 등반차선의 최적 위치를 찾기 위해 우선 오르막길에서의 승용차와 트럭의 속도분포를 찾아내고 예상예비함수를 등식화하여 그 최적해를 구함으로써 등반차선의 최적 위치를 구하였다. 현재 등반차선의 설계과정(AASHTO, 1984)은 트럭 주행능력에 따른 가정과 트럭과 승용차의 최대 속도 차이를 임의로 선택하여 등반차선의 최적 위치를 찾고 있다. 따라서 본 고에서는 기존 등반차선 설계방법과 새로운 설계방법을 상호 비교하면서 새로운 방법의 타당성과 그에 따른 설계이점들을 증명하였다.

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선형행렬부등식에 의한 불확실한 선형시스템의 견실한 극점배치 (A Robust Pole Placement for Uncertain Linear Systems via Linear Matrix Inequalities)

  • 류석환
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.476-479
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    • 2000
  • This paper deals with a robust pole placement method for uncertain linear systems. For all admissible uncertain parameters, a static output feedback controller is designed such that all the poles of the closed loop system are located within the prespecfied disk. It is shown that the existence of a positive definite matrix belonging to a convex set such that its inverse belongs to another convex set guarantees the existence of the output feedback gain matrix for our control problem. By a sequence of convex optimization the aforementioned matrix is obtained. A numerical example is solved in order to illustrate efficacy of our design method.

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