• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.42 no.10
• /
• pp.816-822
• /
• 2014

The estimation of the angular rate of a satellite has been discussed. A nonlinear observer has been proposed based on the state-dependent Riccati equation method. A sufficient stability condition for the convergence of estimation error has been presented. This condition is related to a state-dependent algebraic Riccati equation. It has been derived by transforming nonlinear error dynamics into a Lipschitz nonlinearity. An observer gain is obtained from this condition. Numerical simulations are presented to verify the proposed method.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.27 no.1
• /
• pp.15-21
• /
• 2017

In this paper, the decentralized fuzzy observer design technique is presented for discrete-time nonlinear interconnected systems, which are assumed to be with unknown interconnections. To design the decentralized fuzzy observer, the design problem is considered and the performance function is defined to solve the design problem. Based on the performance function, the sufficient condition is derived for the observer design, and its condition is formulated into linear matrix inequalities. Finally, by the simulation result, the validity of the proposed observer design technique is shown.

• Journal of Power System Engineering
• /
• v.15 no.4
• /
• pp.65-74
• /
• 2011

이 논문은 비선형 시스템에 대해 bilinear 강인제어기를 설계하는 새로운 방법을 제시한다. 이 설계방법은 골칫거리인 비선형 영향을 나타내는 무거운 질량을 가지고 진동하는 시스템을 제어하기 위한 새로운 대안이고 진전된 방법이다. 이 설계 과정에, hydrostatic 구동기로 구동되는 킬(용골)이 주어진다. 첫 단계로 킬은 물리적으로 여러 한정된 질량으로 모델화된다. 물리적 모델에 근거한 수학적인 모델을 유도하는 방법은 해밀턴 원리를 적용한 유한요소법을 사용하였다. 즉, 수학적 모델은 여러 서브시스템으로 구성된다. 이것은 주어진 물리적인 시스템에 대해 기준이 되는 시스템이다. 회전하는 구동기에 대한 물리적 모델에 근거하여, 과도 거동은 구동기의 베어링에서 측정되는 운동 현상으로부터 유도된다. 물리적인 시스템은 bilinear 시스템으로 구성하였다. 이 시스템에 근거하여, 요트 킬의 거동을 제어하도록 bilinear 관측기를 설계한다. 구동기의 속도, 토크, 밸브에서의 유량 등이 관측기를 구성하는데 필요한 데이터들이다. 시뮬레이션 결과에 의하면 비선형성에 대한 추정과 보상을 통하여 무거운 질량을 갖는 회전축에 대한 위치와 힘을 제어하는 설계에 유용한 접근법임이 증명되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2001.11c
• /
• pp.256-259
• /
• 2001

본 논문에서는 블록 삼각구조를 갖는 다변수 비선형 시스템의 상태 관측기의 설계 문제를 다룬다. 이를 위해 단일 입출력 삼각구조 시스템에 대한 기존의 설계 기법을 다변수 시스템으로 확장한다. 특히, 제안한 관측기의 이득은 시스템의 선형 부분뿐만 아니라 비선형성을 기반으로 설계되어지기 때문에 기존의 고이득 관측기에 비해 과도응답 특성을 개선한다. 또한 오차방정식에 대한 유사 변화을 이용하여 제안한 관측기가 전역 지수적 수렴성을 보임을 증명한다. 마지막으로, 시뮬레이션 예제를 통해 본 논문에서 제안한 설계 기법의 타당성을 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 KIEE Conference
• /
• 2004.11b
• /
• pp.237-239
• /
• 2004

이 논문에서는 Nonlinear Observer Backstepping 출력 궤환 제어에 의한 비선형 전력계통안정화장치(NPSS)를 개발하였다. 이 기법은 출력단자의 측정만으로 매우 강한 전력계통의 고유한 특징인 강한 비선형을 처리할 수 있는 바람직한 제어기를 구성할 수가 있다. 첫 번째로 비선형 관측기를 통하여 측정할 수 없는 부분의 상태들을 대신할 수 있는 출력 궤환 관측기를 구성하는 것이다. 두 번째로 이렇게 구성된 관측기에 매번 상태를 반영할 수 있는 backstepping 제어기를 적응하는 것이다. 시뮬레이션을 통한 제안된 제어기의 효과는 비 제어시, 기존의 Lead-Lag PSS, 그리고 제안된 Nonlinear Observer backstepping 출력 궤환 제어에 기준한 비선형 PSS를 비교 검토하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.22 no.3
• /
• pp.300-304
• /
• 2012

This paper presents a nonlinear observer design method for SOC(state-of-charge) estimation of Lithium polymer battery cell. The dynamic equation of the battery cell is modeled as a simple RC electrical circuit with a nonlinear voltage source and the parameters are obtained via nonlinear optimization. Using the sum of squares decomposition, the observer gain is designed such that the error dynamics is asymptotically stable and the decay rate is below the prescribed value. In order to illustrate the performance of the observer, a computer simulation is performed using the experimental data with the UDDS(urban dynamometer driving schedule) current profile.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.1758-1759
• /
• 2011

본 논문은 비선형 시스템의 소속함수 의존성을 이용한 관측기 기반 퍼지 제어기 설계 기법을 제시한다. Takage-Sugeno (T-S)퍼지 모델링을 이용해 비선형 시스템을 퍼지 모델로 표현한다. 시스템의 안정화 조건은 소속함수의 의존성을 이용한 리아푸노프 안정도 해석 방법을 이용해 유도된다. 안정화 조건은 선형 행렬 부등식으로 표현되며, 부등식의 해를 이용해 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통해 설계된 제어기의 타당성을 검증한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
• /
• v.45 no.1
• /
• pp.9-14
• /
• 2008

This paper presents an observer design methodology for a special class of multi input multi output(MIMO) nonlinear systems. First, we characterize the class of MIMO nonlinear systems with a triangular structure. Also, the observability matrices that plays an important role in proving the convergence of the proposed observer are generalized to MIMO systems. By using the generalized observability matrices, it is shown that under the boundedness conditions of system state and input, the proposed observer guarantees the local exponential convergence to zero of the estimation error.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.41 no.4
• /
• pp.284-290
• /
• 2013

The authors propose a nonlinear unknown input observer to estimate the angular speed of a satellite and to detect faults of reaction wheels. Input values are necessary to estimate the angular speed. Therefore, estimation errors are inevitable if faults occur in actuators or reaction wheels. Unknown input observers are useful to estimate the states of a system without being affected by unknown faults. The authors have designed a nonlinear unknown input observer by using the SDRE method and verified the proposed observer via numerical simulations. In spite of various and simultaneous faults, we have estimated the states and detected faults exactly by the proposed nonlinear unknown input observer.