• 제목/요약/키워드: 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기

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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.

시간지연 퍼지 시스템의 지연 종속 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 (Delay-dependent Fuzzy $H_2/H_{\infty}$ Controller Design for Delayed Fuzzy Dynamic Systems)

  • 김종래;정은태
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권5호
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    • pp.19-27
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    • 2004
  • 시간지연을 갖는 퍼지 시스템에 대한 지연 종속 퍼지 H₂/H/sub ∞/ 제어기 설계 방법을 제안한다. 지연 종속 Lyapunov 함수를 이용하여 폐루프 시스템의 점근적 안정화뿐만 아니라 H₂ 성능과 H/sub ∞/ 성능을 동시에 만족하는 혼합 H₂/H/sub ∞/ 성능 문제를 고려한다. 제어기의 존재성에 대한 충분조건을 유도하고 선형행렬부등식(LMI: linear matrix inequality)으로 나타낸다. 제어기 설계는 병렬 분산 보상의 개념을 이용하고, 퍼지 제어기는 LMI 해를 구함으로써 바로 구할 수 있다. 지연 종속 퍼지 제어기는 존재 조건을 나타내는 선형 행렬 부등식에 시간지연항의 크기를 포함하고 있으므로 시간지연항의 크기를 고려할 수 있다. 따라서 시간지연의 크기에 상관없이 시스템을 안정화 시키는 지연 독립적인 제어기 보다 더 효과적인 설계방법이다. 제안한 방법의 설계과정 및 타당성을 시뮬레이션 예제를 통하여 나타내고 기존의 시간 지연 독립적인 퍼지 H₂/H/sub ∞/ 제어기 설계 방법 보다 효과적인 방법임을 확인한다.

불확실성을 갖는 비선형 시스템의 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계 (Fuzzy $H^{\infty}$ Controller Design for Uncertain Nonlinear Systems)

  • 이갑래;정은태;박홍배
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권6호
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    • pp.46-54
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    • 1998
  • 본 논문은 파라미터 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 안정화하며, 폐루프 시스템의 외란감쇠에 대한 $L_{2}$ 이득 제한조건을 만족시키는 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계기법을 제시한다. 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 불확실성을 갖는 Takagi-Sugeno(T-S) 모델로 표현하고 병렬 분산 보상(PDC : parallel distributed compensation)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. 파라미터 불확실성을 갖는 T-S 퍼지모델에 대한 감쇠율을 만족하는 폐루프 시스템의 안정성 조건과 Lyapunov 함수를 이용하여 외란감쇠 조건을 유도하고, 선형 행렬 부등식(LMI: linear matrix inequality)을 이용하여 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 구한다. 마지막으로 불확실성을 갖는 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계 예를 보인다.

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시간지연을 갖는 비선형 시스템의 퍼지 H2H 제어기 설계 (Fuzzy H2H Controller Design for Delayed Nonlinear Systems)

  • 조희수;이갑래;박홍배
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.578-583
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    • 2002
  • This paper presents a method for designing fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers of nonlinear systems with time varying delay. Takagi-Sugeno fuzzy model is employed to represent nonlinear systems with time varying delay. Using a single quadratic Lyapunov function, the globally exponential stability and $H_2/H_{\infty}$ performance problem are discussed. A sufficient condition for the existence of fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers is then presented in terms of linear matrix inequalities(LMls). The proposed fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers minimizes the upper bound on the linear quadratic performance measure.

불완전한 전반부 정합 하에서의 관측기 기반 구간 2형 T-S 퍼지 시스템의 H 퍼지 제어기 설계 (Observer-based H Fuzzy Controller Design of Interval Type-2 Takagi-Sugeno Fuzzy Systems Under Imperfect Premise Matching)

  • 황성환;박진배;주영훈
    • 전기학회논문지
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    • 제66권11호
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    • pp.1620-1627
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    • 2017
  • In this paper, we design an observer-based $H_{\infty}$ fuzzy controller for interval type-2 Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems under imperfect premise matching. The designed observer-based controller can effectively estimate the state of the system and make fuzzy system satisfy the $H_{\infty}$ disturbance attenuation performance. Using the slack matrix, the derived stabilization condition is expressed in terms of a linear matrix inequality. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified through a simulation example.

마찰변수 관측기와 적응순환형 퍼지신경망을 이용한 PMLSM의 강인한 위치제어 (Robust Position Control for PMLSM Using Friction Parameter Observer and Adaptive Recurrent Fuzzy Neural Network)

  • 한성익;여대언;김새한;이권순
    • 한국생산제조학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.241-250
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    • 2010
  • A recurrent adaptive model-free intelligent control with a friction estimation law is proposed to enhance the positioning performance of the mover in PMLSM system. For the PMLSM with nonlinear friction and uncertainty, an adaptive recurrent fuzzy neural network(ARFNN) and compensated control law in $H_{\infty}$ performance criterion are designed to mimic a perfect control law and compensate the approximated error between ideal controller and ARFNN. Combined with friction observer to estimate nonlinear friction parameters of the LuGre model, on-line adaptive laws of the controller and observer are derived based on the Lyapunov stability criterion. To analyze the effectiveness our control scheme, some simulations for the PMLSM with nonlinear friction and uncertainty were executed.

대형급 무인잠수정의 임무의 중요성에 따른 목표 경로점 선정 및 제어를 위한 T-S 퍼지모델 기반 강인 ℋ 제어기 설계 (Allocations and Robust ℋ Fuzzy Control for Waypoints Tracking of Large Displacement Unmanned Underwater Vehicles)

  • 강형빈;이호재;김성훈;박호규
    • 전기학회논문지
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    • 제66권2호
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    • pp.402-408
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    • 2017
  • This paper deals with a robust ${\mathfrak{H}}_{\infty}$ controller design problem for waypoints tracking of large displacement unmanned underwater vehicles (LDUUVs) in Takagi-Sugeno fuzzy form. The LDUUV model uses a rudder to control its horizontal motion. We determine the order of waypoints based on their priorities and consider only surge force. A fuzzy controller in state-feedback form is taken and its design condition of is represented in terms of linear matrix inequalities. A numerical simulation is included to show the effectiveness of the theoretical development.

대형구조물의 진동 감소를 위한 슬라이딩 모드 퍼지 제어기의 설계 (Design of Sliding Mode Fuzzy Controller for Vibration Reduction of Large Structures)

  • 윤정방;김상범
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.63-74
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    • 1999
  • 대형구조물의 진동감소를 위한 슬라이딩 모드 퍼지 제어기(Sliding Mode Fuzzy Control SMFC)에 대하여 연구하였다 본 제어기에 사용된 퍼지 추론기의 규칙은 비선형 제어기법의 하나인 슬라이딩 모드 제어기를 기반으로 하여 구성되었다 그결과 제어기의 퍼지성은 제어시스템을 시스템 계수의 불확실성과 구조물에 작용되는 외부하중의 불확실성에 대하여 강인한 성질은 갖게 하였으며 제어 규칙의 비선형성으로 인하여 제어기는 선형제어기에 비하여 보다 효율적인 되었다 복잡한 수학 해석에 기반한 종래의 제어기법에 비하여 퍼지 이론에 기반한 본 제어기법은 제어기의 설계절차가 매우 편리하다는 장점을 갖게 된다. 제안된 제어기법의 검증을 위하여 미국 토목학회 산하 구조제어위원회(ASCE Committee on Structural Control)에서 주도한 벤치마크 문제에 대하여 적용시켜 보았다 본 연구의 제어결과를 다른 연구자들에 의하여 발표된 {{{{ ETA _mixed _2$\infty$ }}, optimal polynomial control neural networks control 슬라이딩 모드 제어의 벤치마크 결과와 비교하였으며 그 결과 제안된 제어기법이 구조물의 진동을 매우 효율적으로 감소시키며 제어기의 설계절차가 쉽고 편리함을 확일 할 수 있었다.

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T-S 퍼지 모델 기반 수중글라이더를 위한 추종 제어기 (Tracking Controller for Underwater Gliders Based on T-S Fuzzy Models)

  • 이경학;김도완
    • 전기학회논문지
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    • 제67권2호
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    • pp.261-269
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    • 2018
  • In this paper, we propose a Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy-model-based design for the tracking control of a class of nonlinear underwater glider. By using the partial linearization and the sector nonlinearity, the underwater glider with six degrees of freedom (6 DOF) is modelled by the T-S fuzzy model. The concerned tracking control problem with $H_{\infty}$ performance is converted into the stabilization one for the error dynamics between the given nonlinear underwater glider and the reference time-varying input. Sufficient conditions are derived for the asymptotic stabilizability of the error dynamics in the format of matrix inequality. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed design methodology.