본 논문은 시간지연을 갖는 이산 비선형 시스템에 대한 점근적 안정화 및 $H_{\infty}$ 성능을 갖는 퍼지 제어기 설계 방법을 제안한다. 시간지연을 갖는 이산 Takagi-Sugeno 퍼지 모델에 대한 점근적 안정화 및 $H_{\infty}$ 성능을 만족하는 제어기 존재조건을 선형행렬부등식으로 나타낸다. 리아프노프 함수에 조정파라미터를 도입함으로써 제어기 존재조건을 조정파라미터를 포함하는 선형행렬 부등식으로 나타낸다. 선형행렬부등식에 있는 조정 파라미터를 조정함으로써 시스템의 응답속도 및 오버슈트 등의 동적 성능을 개선시킬 수 있다.
본 논문에서는 시변 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기 설계방법을 단 하나의 선형행렬부등식 조건을 이용하여 제시한다. 제어기가 존재할 충분조건과 제어기 설계방법을 모든 변수의 견지에서 완벽한 하나의 선형행렬부등식으로 표현하여 볼록최적화가 가능하도록 한다. 제어기의 설계과정은 제안한 하나의 충분조건으로부터 직접 구해진다. 구한 충분조건은 하나의 선형행렬부등식으로 표현되어지므로, 슈어 여수정리와 변수치환 및 특이치 분해의 기법에 의하여 궤환이득과 추정이득을 포함하는 모든 해로부터 관측기 기반 Η∞ 출력궤환 제어기를 동시에 구할 수 있다. 또한 제안한 알고리듬을 이용하여 파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 관측기 기반 견실 Η∞ 출력제환 제어기 설계도 가능함을 보인다. 마지막으로, 제안한 알고리듬의 타당성을 수치예제를 통하여 확인한다.
본 논문은 상태변수와 입력변수에 커멘슈레이트 시간지연을 갖는 선형시스템의 출력궤환 H/sub ∞/ 제어문제를 취급한다. 본 연구에서 제시한 출력궤환 제어기도 역시 제어기의 상태변수에 커멘슈레이트 시간지연항을 갖는다. 제어기는 컨벡스 최적화 기법을 사용하여 쉽게 풀 수 있는 선형행렬 부등식의 해를 이용하여 합성할수 있다. 제안하는 방법의 효용성을 예시하기 위하여 수치예를 제시한다.
제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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pp.471-476
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1993
In this paper we proposed the digital implementation of an $H^{\infty}$-optimal controller using lifting technique and $H^{\infty}$-control theory. The discrete controller is obtained through iterative adjustment of sampling time and weighting function, which can ber performed by computing the L$_{2}$-induced input to output norm of the sampled-data system with bandlimited exogenous input. The resulting sampled-data bandlimited exogenous input. The resulting sampled-data system is stable and the performance including inter-sampling behaviour of the hybrid system can be also optimized.d.
제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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pp.486-490
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1993
This paper presents an improved algorithm which enables to find a suboptimal $H^{\infty}$ controller. In the $H^{\infty}$ control problem with output multiplicative uncertainty, the Glover-Doyle algorithm has sorne constraints for the standard plant. The proposed algorithm removes them by reformulating the standard plant. We show the validity of this algorithm by investigating the variation of norm-bound.d.
ATM 네트워크 중에서 ABR 서비스만이 피드백(feedback) 메커니즘이 가능하며, 이를 이용한 체증제어(congestion control)연구가 다양한 방법으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 현대 제어기법을 이용한 ABR 서비스의 체증제어 문제에 관심을 가지고, ABR 서비스 트래픽의 체증을 억제하고 체증 발생시 제어함으로써 최대의 QoS(Quality of Service)를 보장하도록 한다. 문제해결을 위해 제어 이론을 기반으로 한 ABR Explicit Rate 알고리즘을 이용하며, 불확실한 외란에 대해서도 강인하고 안정된 성능을 보이는 시스템 모델을 연구한다. 그리고 이 시스템에 대한 $H_{\infty}$ 제어기를 설계하고 시뮬레이션을 통하여 설계한 제어기의 타당성을 보인다.
이산시간 시스템에서 선형분수변환(LPT : linear fractional transformation)으로 표현된 $H^{\infty}$ 제어문제를 체인스케터링표현(CSD : chain scattering description)으로 나타내어 (J,J')-ossless 소인수분해를 이용하여 준최적 $H^{\infty}$ 제어문제를 해결하였다. LFT를 CSD형태로 변환하기 위해서는 표준플랜트의 $P_{21}$의 역행렬이 존재하여야 한다. 본 논문에서는 $P_{21}$의 역행렬이 존재하지 않는 4-블럭문제에서도 LFT를 CSD로 변환하는 방법을 제시하고 이렇게 변환된 행렬을 (J,J')-lossless 소인수분해함으로서 모든 준최적 $H^{\infty}$ 제어기를 매개변수화하였다. 또한 제안한 방법은 단지 두개의 리카티 방정식을 풀므로서 이산시간 시스템의 준최적 $H^{\infty}$ 제어문제를 해결할 수 있음을 보였다.
This paper is a study on robust PID controller tuning technique using the frequency region model matching method.To design the robust PID controller satisfying disturbance attenuation and robust tracking property for a reference input first an {{{{ETA _$\infty$}}}} controller satisfying given performances is designed using an H$_{\infty}$ control method, And then the parameters(proportional gain integral gain and derivation gain) of the robust PID controller with the performances of the desinged H$_{\infty}$ controller are determined using the model matching method at frequency domain. in this paper this PID controller tuning technique is applied to PID speed controller design for BLDC motors. Consequently simulation results show that the proposed PID speed controller satisfies load torque disturbance attenuation and robust tracking property and this study has usefulness and applicability for the speed control system; design of BLDC motors.
In this paper, the depth controller of an underwater vehicle based on an $H_\infty$ servo control is designed for the depth keeping of the underwater vehicle under wave disturbances. The depth controller is designed in the form of the $H_\infty$ servo controller, which has robust tracking property, and an $H_\infty$ servo problem is considered for the $H_\infty$ servo controller design. In order to solve the $H_\infty$ servo problem for the underwater vehicle, this problem is modified as an $H_\infty$ control problem for the generalized plant that includes a reference input mode, and a suboptimal solution that satisfies a given performance criteria is calculated with the LMI (Linear Matrix Inequality) approach. The $H_\infty$ servo controller is designed to have robust stability about the perturbation of the parameters of the underwater vehicle and the robust tracking property of the underwater vehicle depth under wave force and moment disturbances. The performance, robustness about the uncertainties, and depth tracking property, of the designed depth controller is evaluated by computer simulation, and finally these simulation results show the usefulness and applicability of the proposed $H_\infty$ depth control system.
The control objective of steam generator water level in the secondary circuit of a nuclear power plant is to regulate the water level at the desired set point. The dynamics of steam generators is non-linear in nature. The task of modelling such plant is very difficult and especially so when plant operating conditions change frequently. In these reasons, conventional PI gains over all pover range will not work efficiently and a manual control is generally used in low power operation. Therefore the robust H$\infty$ controller design method should be required. In this paper, we design the robust H$\infty$ controller for water level control of steam generator using a mixed H$\infty$ optimization with model-matching method. Firstly we choose the desired model that has good disturbance rejection performance. Secondly we design a stabilizing controller to keep the model-matching error small and also provide sufficiently large stability margin against additive perturbations of the nominal plant.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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