• 제목/요약/키워드: 안정성 판별법

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나이퀴스트 선도 및 보우드 선도를 이용한 폐루프 제어시스템의 안정도 판별

  • 강태삼
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.35-41
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    • 2010
  • 나이퀴스트 선도와 보우드 선도는 주파수 영역에서 시스템의 안정성을 판별하는 중요한 수단이다. 본 소고에서는 나이퀴스트 판별법의 근간이 되는 편각의 원리, 그리고 이에 기초한 나이퀴스트 판별법, 이를 활용한 안정도 및 안정도 여유 판별법, 그리고 나이퀴스트 선도와 보우드 선도와의 관계 및 활용시의 장단점을 비교함으로써, 제어기 설계시 도움이 되도록 하였다.

안정성 영역(Stability Area) 판별법을 이용한 발사체 자세제어 이득 설계 및 자세 안정성 분석 (A Study of Attitude Control and Stability Analysis Using D-Decomposition Stability Area Technique for Launch Vehicle)

  • 박용규;선병찬;노웅래;오충석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.537-544
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    • 2009
  • 본 논문에서는 안정성 영역 판별법(stability area) 기반 발사체의 자세제어기 이득결정과정에 대한 내용을 기술하였다. 안정성 영역 판별법은 D-Decomposition 기법으로부터 정의되는 것으로 본 논문에서는 D-Decomposition 기본 이론과 이로부터 산출된 발사체의 자세 안정성 영역을 도시하고, 적용 예로써 일반적인 발사체의 1단 추력 비행구간에서 자세제어기 설계과정을 제시하였다. 제어이득 결정을 위해서 중첩된 안정성 영역을 바탕으로 시스템 파라미터 불확실성을 고려 안정성 영역 경계(stability area boundary)를 설정하고, 선정된 제어이득을 발사체 선형모델에 적용, 자세 안정성 분석 수행 결과를 나타냈다.

안실성 판별을 위한 parameter plane method

  • 이양수
    • 전기의세계
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    • 제15권3호
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    • pp.8-14
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    • 1966
  • 제어이론은 안정성판별을 중심으로 발달하여 왔으며 제어공학자체가 하나의 기술인 이상 안정판별법은 가능한 한 그 표현이 간단명료한 것을 요구하게 되었다. 과거에 연구되어 온 여러가지 안정판별법등은 즉 Routh 및 Hurwitz에 의한 방법, Nyquist 및 Michailov에 의한 방법 등, 정성적방법과 Bode 및 Nichols에 의한 방법, Evans에 의한 Root locus법, Bilharz 및 Frank에 의한 방법, Tsypkin 및 Bromberg에 의한 방법 등, 정량적인 취급방법 등이 연구발표되어 제어계통의 설허 및 해석에 이용되어왔다. 그러나 설계자들은 제어계통의 안정성판별에만 흥미를 갖는것이 아니라 안정도판별 즉 계통응답에 더 주의를 기우리게 된다. 특히 실시간응답에 대하여 명확한 해답을 요구한다. 본 고에서는 두개의 Parameter Plane Method의 기초를 다룬 것으로 특성방정식의 계수중에서 임의의 두개를 Parameter로 하는 것이며 과도해답 및 주파수응답을 요하는데 편리하나 임의의 두개의 계수만을 Paraweter로 하므로서 두개 이상의 Parameter가 존재하는 경우에는 부적당하다. 또한 우리나라에서도 시도된 바가 있다. 이와같은 것을 개선한것이 Siljak의 Parameter Plane Method이며 이것을 여기에 소개하고자 한다.

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루드-후르비쯔 (Routh-Hurwitz) 안정성 판별법을 이용한 인간의 임피던스가 포함된 햅틱 시스템의 안정성 분석 (Stability Analysis of a Haptic System with a Human Impedance model using the Routh-Hurwitz Criterion)

  • 이경노
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.1813-1818
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    • 2014
  • 햅틱 시스템에는 사용자인 인간이 항상 포함되므로, 인간 임피던스에 의한 시스템 안정성 분석이 필요하다. 특히, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 인간 임피던스의 안정성 영향 분석이 미진하다. 본 논문에서는 선형 2차 시스템으로 모델화된 인간의 임피던스 모델을 포함하는, 일차 홀드 방식의 햅틱 시스템에 대한 안정성을 루드-후르비쯔 (Routh-Hurwitz)안정성 판별법을 이용하여 해석했다. 가상 벽 모델인 가상 스프링 상수 ($K_w$)의 안정성 영역과 인간 임피던스의 질량 ($M_h$), 댐핑 ($B_h$),그리고 스프링 상수 ($K_h$)와의 관계를 루드-후르비쯔 안정성 판별법을 이용하여 분석한 결과, 스프링 상수 ($K_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)과 댐핑 ($B_h$)의 제곱근에 비례했다. 또한 인간 임피던스의 질량 ($M_h$)또는 댐핑 ($B_h$)가 일정할 때 가상 스프링 상수 ($K_w$)는 스프링 상수 ($K_h$)의 0.48배만큼 감소했다. 이를 종합하여 $K_w{\leq}54413{\sqrt{(M_h+M_d)(B_h+B_d)}}-0.486K_h$의 모델을 제안했고, 이론 값들과 제시된 모델로부터 계산된 값을 비교한 결과 평균적인 상대오차가 0.5%로 작게 나타났다. 제시된 모델이 인간 임피던스 모델과 가상 스프링 상수와의 관계를 비교적 잘 표현하고 있다.

불확실성이 존재하는 네트워크 제어시스템의 강인 지연의존 안정성 판별법 (Robust Delay-dependent Stability Criterion for Uncertain Networked Control System)

  • 박명진;권오민;박주현
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.97-102
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    • 2009
  • In this paper, the problem of stability analysis for networked control systems with norm-bounded parameter uncertainties is investigated. By construction Lyapunov's functional, a new delay-dependent stability criterion for uncertain networked control system is established in terms of LMIs (linear matrix inequalities) which can be easily by various convex optimization algorithms. One numerical example is included to show the effectiveness of proposed criterion.

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시변 지연이 존재하는 선형시스템의 개선된 안정성 판별법 (Improved Stability Criteria for Linear Systems with Time-varying Delay)

  • 권오민;박주현;이상문
    • 전기학회논문지
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    • 제59권12호
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    • pp.2284-2291
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    • 2010
  • In this paper, improved stability criteria for linear systems with time-varying delays are proposed. By constructing a new Lyapunov functional, novel stability criteria are established in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Two numerical examples are carried out to support the effectiveness of the proposed method.

뉴트럴 미분방정식의 새로운 안정성 판별법 (A New Stability Criterion of a Class of Neutral Differential Equations)

  • 권오민;박주현
    • 전기학회논문지
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    • 제56권11호
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    • pp.2023-2026
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    • 2007
  • In this letter, the problem for a class of neutral differential equation is considered. Based on the Lyapunov method, a stability criterion, which is delay-dependent on both ${\tau}\;and\;{\sigma}$, is derived in terms of linear matrix inequality (LMI). Two numerical examples are carried out to support the effectiveness of the proposed method.

다주파수 입력을 갖는 비선형 시스템의 안정성 및 Chaos 해석 (Chaotic Response and Stability Analysis for Multi-input Nonlinear Systems)

  • 김영배
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.123-131
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    • 1995
  • 다주파수 입력을 갖는 강한 비선형 시스템의 유사주기 (quasi-periodic) 해를 해석하기 위하여 개선된 고정 점법(FPA:Fixed Point Alogrithm)을 개발하였다. 안정성 및 천이 특성을 판별하기 위하여 사용되어지는 Floquest 지수인 해석적 자코비언을 구하기 위하여 Poincare 맵상에서 이산 적분법을 새로이 고안, 사용하였다. 본 방법의 우수성을 입증하기 위하여 2개의 주파수 입력을 갖는 선형 시스템과 비선형 시스템을 예로 사용하였다. 본 방법을 이용하여 비선형 시스템에서 발생한 복잡한 chaos 현상을 체계적으로 해석하였다.

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퍼지 모델 기반 피드백 선형화 제어 시스템의 강인 안정성 해석과 설계 (Robust Stability Analysis and Design of Fuzzy Model Based Feedback Linearization Control Systems)

  • 박창우;이종배;김영욱;성하경
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제41권3호
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    • pp.79-90
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    • 2004
  • 본 논문에서는 퍼지 피드백 선형화 제어 시스템에 대한 체계적인 강인 안정성 해석과 제어기 설계방법을 제안한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno 퍼지 모델 기법을 이용하고, 이때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란을 고려한다. 모델링을 통해서 얻어진 폐루프 시스템에 대한 안정성 판별은 Diagonal Norm based Linear Differential Inclusions 으로의 구조 변환을 이용하여 강인 안정성 해석을 하였으며, 퍼지 피드백 선형화 제어 시스템을 안정화시키는 제어기의 이득을 얻기 위하여 LMI 최적화 계산법을 기반으로 한 수치 해석법을 제시하였다. 제안된 방법의 효과를 확인하기 위해서 강인 안정성 해석 및 제어 설계에 대한 모의실험을 수행한다.

시변 지연이 존재하는 불확실 퍼지 뉴럴 네트워크의 강인 안정성 판별법에 대한 새로운 리아프노프 함수법 (A New Augmented Lyapunov Functional Approach to Robust Stability Criteria for Uncertain Fuzzy Neural Networks with Time-varying Delays)

  • 권오민;박명진;이상문;박주현
    • 전기학회논문지
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    • 제60권11호
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    • pp.2119-2130
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    • 2011
  • This paper proposes new delay-dependent robust stability criteria for neural networks with time-varying delays. By construction of a suitable Lyapunov-Krasovskii's (L-K) functional and use of Finsler's lemma, new stability criteria for the networks are established in terms of linear matrix inequalities (LMIs) which can be easily solved by various effective optimization algorithms. Two numerical examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed methods.