• Title/Summary/Keyword: 선형 부등행렬

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Stability and Complexity of Static Output Feedback Controllers (고정형 출력 궤환 제어기의 안정성과 복잡도)

  • Yang, Janghoon
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.22 no.4
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    • pp.325-335
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    • 2018
  • Limited access to state information in the design of a feedback controller has brought out a significant amount of research on the design of an output feedback controller. Despite its long endeavor to find an optimal one, it is still an open problem. Thus, we focus on the comparison of existing states of arts in the design of a static output feedback controller in terms of stability and complexity so as to find further research direction in this field. To this end, we present eight design methods in a unified presentation. We also provide the complete description of algorithms which can be applicable to any system configuration. Stability performance and complexity in terms of processing time are evaluated through numerical simulations. Simulation results show that the algebraic controller (AC) algorithm [20] has the smallest complexity while the scaling linear matrix inequality (SLMI) algorithm [18] seems to achieve the best stability in most cases with much higher complexity.

T-S Fuzzy-Model-Based Robust Speed Controller Design of Autonomous Underwater Vehicles (무인 잠수정의 T-S 퍼지 모델 기반 강인 속도 제어기 설계)

  • Youn, Young-Jun;Kim, Do-Wan;Lee, Ho-Jae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1946-1947
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    • 2011
  • 본 논문은 파라미터의 불확실성을 포함한 비선형 무인 잠수정(autonomous underwater vehicles: AUVs)의 속도 제어를 위한 강인 퍼지 제어기를 제안한다. 효율적이고 안정적인 접근을 위해 불확실성을 포함한 비선형 무인 잠수정의 속도 시스템은 타카기-수게노(Takagi-Sugeno: T-S) 퍼지 모델로 표현된다. 리아푸노프(Lyapunov) 안정도 이론을 이용하여, 무인 잠수정의 제어 성능을 보장하는 선형 행렬 부등식(linear matrix inequality: LMI) 형태의 제어기 설계 조건을 유도한다. 제안된 강인 속도 제어기 성능의 유효성을 검증하기 위해 모의실험을 수행한다.

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Networked Fuzzy Control for nonlinear systems with Neutral Type of Time-delays (뉴트럴 시간 지연을 갖는 비선형 시스템의 네트워크 퍼지 제어)

  • Song, Min-Kook;Park, Jin-Bae;Kim, Jong-Seon;Joo, Young-Hoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1745_1746
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    • 2009
  • 본 논문은 뉴트럴 퍼지 시스템의 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 네트워크 상에서 발생하는 뉴트럴 타입 시간 지연을 모델링하며, 전체 뉴트럴 퍼지 시스템은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 비선형 시스템이 된다. 뉴트럴 퍼지 시스템을 타카기-수게노 (Takagi-Sugeno) 퍼지 시스템으로 모델링한다. 제안하는 퍼지 제어기를 모델링하는 뉴트럴 퍼지 시스템과 같은 멤버쉽 함수를 가지게 설계한다. 전체 폐루프 시스템의 안정도를 시간 지연 간격에 종속적이게 분석하고, 뉴트럴 퍼지 시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분 조건을 유도한다. 제안된 필요 충분 조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 해를 통하여 퍼지 제어기의 이득값을 설계한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.

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Robust Observer for Nonlinear Systems with Delayed Output (지연된 출력을 갖는 비선형 시스템의 강인 관측기)

  • Lee, Sungryul
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.50 no.7
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    • pp.253-257
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    • 2013
  • This paper proposes the robust observer design for nonlinear systems with delayed output and external disturbance. It is shown that by considering a nonlinear term of error dynamics as an additional state variable, the nonlinear error dynamics with time delay can be transformed into the linear one with time delay. Sufficient conditions for existence of a robust observer are characterized by linear matrix inequalities. Finally, an illustrative example is given in order to show the effectiveness of our design method.

Sliding Mode Observer for Uncertain Fuzzy System: An LMI Approach (LMI를 이용한 불확실한 퍼지 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계)

  • Song Min-Guk;Ju Yeong-Hun;Park Jin-Bae
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.159-163
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    • 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.

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An Output Feedback $H_\infty$ Controller Design for Linear Systems with Commensurate Time Delay (커멘슈레이트 시간지연을 갖는 선형시스템의 출력궤환 $H_\infty$ 제어기 설계)

  • Yoo, Seog-Hwan
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.37 no.4
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • This paper deals with an H$_{\infty}$ output feedback control problem for linear systems with commensurate time delay in both state and input variables. The proposed output feedback controller also has commensurate time delay terms in the controller state. The controller can be synthesized based on the solution of the linear matrix inequalities(LMI) which can be easily solved using the convex optimization method. In order to demonstrate the efficacy of the proposed method, numerical examples are presented.

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Decentralized fuzzy output feedback controller for discrete time nonlinear interconnected system with time delay (시간 지연을 가지는 이산 시간 비선형 상호 결합 시스템의 분산 퍼지 출력 궤환 제어기 설계)

  • Koo, Geun-Bum;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1781-1782
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    • 2008
  • 본 논문은 시간 지연을 가지는 이산 시간 비선형 상호 결합 시스템의 분산 퍼지 출력 궤환 제어기의 설계에 대해 연구한다. T-S(Takagi-Sugeno) 퍼지 모델 기법을 이용하여 퍼지 상호 결합 시스템을 구한다. 이를 바탕으로 분산 퍼지 출력 궤환 제어기를 설계하고, 폐루프 시스템의 안정도 충분 조건을 선형 행렬 부등식 (LMI)의 형태로 나타낸다. 설계된 이득값을 통하여 상호 결합 시스템이 안정화됨을 모의실험을 통하여 보인다.

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A Balanced Model Reduction for Uncertain Nonlinear Systems (불확실한 비선형 시스템의 균형화된 모델축소)

  • Yoo, Seog-Hwan;Choi, Byung-Jae
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.16 no.2
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    • pp.144-149
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    • 2006
  • This paper deals with a balanced model reduction for uncertain nonlinear systems via T-S fuzzy approach. We define a generalized controllability/observability gramian and obtain a balanced state space model using generalized gramians which can be obtained from solutions of linear matrix inequalities. We present a balanced model reduction scheme by truncating not only state variables but also uncertain elements. An upper bound of the model reduction error will also be suggested. In order to demonstrate the efficacy of our method, a numerical example will be presented.

Optimum Operation of Power System Using Fuzzy Linear Programming (퍼지 선형계획법을 적용한 전력계통의 최적운용에 관한 연구)

  • 박성대;정재길;조양행
    • The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.8 no.1
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    • pp.37-45
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    • 1994
  • A method of optimal active and reactive power control for economic operation in electrical power system is presented in this paper. The major features and techniques of this paper are as follows: 1) The method presented for obtaining the equivalent active power balance equation applying the sparse Jacobian matrix of power flow equation instead of using B constant as active power Balance equation considering transmission loss, and for determining directly optimal active power allocation without repeating calculations. 2) More reasonable and economic profit by minimizing total fuel cost of thermal power plants instead of using transmission loss as objective function of reactive Power control can be achieved. 3) Particularly in reactive power control, computing time can be considerably reduced by using Fuzzy Linear Programming instead of using conventional Linear Programming.

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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.