• Title/Summary/Keyword: 퍼지 모델 기반 관측기

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Local Separation Principle of Fuzzy Observer-Controller (퍼지 관측기-제어기의 국소적 독립 원리)

  • Lee, Ho-Jae;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.14 no.7
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    • pp.902-906
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    • 2004
  • A separation principle of the Takagj-Sugeno (T-S) fuzzy-model-based observer-control is investigated. When the premise variables are able to be measured or directly computed from the outputs of the T-S fuzzy system and the fuzzy inference rules for the plant, control, and observer share the premise parts, the T-S fuzzy-model-based observer and the T-S fuzzy-model-based control can be separately designed such that the global stabilizability is guaranteed by the fuzzy observer-based output-feedback control. In this case, the global separation principle is well established. On the other hand, when the premise variables are unmeasurable or cannot be computed from the outputs, they should also be estimated. We examine the separation principle of this case. If the decay rates of the T-S fuzzy-model-based control and observer are sufficiently fast, the global separation is assured. Otherwise we show that the separation principle holds locally.

Observer-Based Digital fuzzy Controller Design Using Digital Redesign (디지털 재설계를 이용한 관측기 기반 디지털 퍼지 제어기 설계)

  • Lee, Ho-Jae;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.13 no.5
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    • pp.520-525
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    • 2003
  • This paper concerns a design methodology of observer-based output-feedback digital controller for Takagi-Sugeno(TS) fuzzy systems using intelligent digital redesign (IDR). The term of IDR involves converting an analog fuzzy-mode-based controller into an equivalent digital one in the sense of state-matching. The considered IDR problem is viewed as convex minimization problems of the norm distances between linear operators to be matched. The stability condition is easily embedded and the separations principle is explicitly shown.

Observer-based decentralized fuzzy controller design of nonlinear interconnected system for PEMFC (고분자 전해질 연료전지 시스템을 위한 비선형 상호결합 시스템의 관측기 기반 분산 퍼지 제어기 설계)

  • Koo, Geun-Bum;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.21 no.4
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    • pp.423-429
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    • 2011
  • This paper deals with the observer-based decentralized fuzzy controller design for nonlinear interconnected system for PEMFC. The nonlinear interconnected system is represented by a Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model. Based on T-S fuzzy interconnected system, the fuzzy observer and the decentralized fuzzy controller are designed. 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 s are obtained by LMI. An example is given to show the verification discussed throughout the paper.

The Design of Membership-function-dependent Observer-based Controller Using Takagi-Sugeno Fuzzy Model (소속함수 의존성을 이용한 Takagi-Sugeno 퍼지 시스템의 관측기 기반 제어기 설계)

  • Kim, Ho-Jun;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1758-1759
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    • 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.

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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.

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

  • Song Min-Kook;Joo Young-Hoon;Park Jin-Bae
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.16 no.4
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    • pp.506-511
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    • 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.

Observer-Based Output Feedback Stochastic Stabilizer for T-S Fuzzy Systems with Input Delay (입력지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 관측기기반 출력궤환 안정화기 설계)

  • Lee, Sang-In;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11c
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    • pp.840-843
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    • 2003
  • 본 논문은 임의의 입력지연을 갖는 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 시스템의 관측기 기반 출력궤환 제어 시스템을 논의한다. 설계된 연속시간 T-S 퍼지 관측기 시스템을 영차의 샘플/홀드 함수를 이용하여 이산시간 관측기를 설계한다. 이때 플랜트와 관측기의 출력에러가 제어기를 통하여 궤환되기 때문에 이산화 과정에서 발생한 에러를 보정할 수 있다. 여기에서 시스템의 제어 입력은 임의로 변화하는 유한개의 상태를 갖는 마코프 확률과정으로 표현한다. 생성된 시스템의 확률적 안정 가능성 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 이러한 결과를 2자유도 헬리콥터의 모델에 대한 모의실험을 통하여 효용성을 확인한다.

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Sampled-Data Fault Detection Observer Design of Takagi-Sugeno Fuzzy Systems (타카기-수게노 퍼지 시스템을 위한 샘플치 고장검출 관측기 설계)

  • Jee, Sung Chul;Lee, Ho Jae;Kim, Do Wan
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.1
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    • pp.65-71
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    • 2013
  • In this paper, we address fault detection observer design problem of T-S fuzzy systems with sensor fault. To detect fault, T-S fuzzy model-based observer is used. By introducing $\mathfrak{H}$_ performance index, an observer is designed as sensitive to fault as possible. The fault is then detected by a fault decision logic. The design conditions are derived in terms of linear matrix inequalities. An illustrative example is provided to verify the effectiveness of the proposed fault detection technique.

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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Robust Adaptive Fuzzy Observer Based Control for Unknown Nonlinear Systems (적응 퍼지 관측기를 이용한 비선형 시스템의 강인한 제어기 설계)

  • Ryu Tae-Yeong;Hyeon Chang-Ho;Kim Eun-Tae;Park Min-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.420-424
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    • 2006
  • 본 논문에서는 외란을 갖는 불확실한 비선형 시스템을 제어하기 위하여 $H^{\infty}$ 제어를 이용한 강인 간접 적응 퍼지 관측기를 설계하여 상태변수를 관측하고 외란관측기를 설계하여 시스템의 외란을 제거하는 강인한 제어기를 구성한다. 제안된 외란관측기는 시스템과 외란의 대역폭보다 큰 궤환 이득을 가짐으로써 기존의 역플랜트 모델 또는 퍼지 기반의 외란관측기 보다 간단한 구조를 가지고 외란과 시스템 모델링 오차의 합을 관측해 낼 수 있다. 본 논문에서는 도립진자 시스템의 모의실험을 통하여 관측기, 외란관측기와 제어기의 성능을 평가한다.

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