• 한국군사과학기술학회지
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• 제3권1호
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• pp.38-46
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• 2000

In this paper, robust depth and course controllers of AUV(autonomous underwater vehicles) using LMI-based H$_{\infty}$ servo control are proposed. The $H_{\infty}$ servo problem is modified to an $H_{\infty}$ control problem for the generalized plant that includes a reference input mode, and then a sub-optimal solution that satisfies a given performance criteria is calculated by LMI(Linear Matrix Inequality) approach. The robust depth and course controllers are designed to be satisfied the robust stability about the modeling error generated from the perturbation of the hydrodynamic coefficients and the robust tracking property under sea wave and tide disturbances. The performances of the designed controllers are evaluated by computer simulations, and these simulation results show the applicability of the proposed robust depth and course controller.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권10호
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• pp.1287-1292
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• 1999

In large-scale systems, we frequently encounter the time-delay and the uncertainty, and these should be considered in the design of controller because these are the source of the degradation of the system performance and instability of system. In this paper, we consider the robust stability of the linear large scale systems with the uncertainties and the time-delays. The considered uncertainties are both structured uncertainty and the unstructured uncertainty. Also, the considered time-delays are time-varying having finite time derivative limits. Based on the Lyapunov theorem and the linear matrix inequality(LMI) technique, we present two sufficient conditions that guarantee the robust stability of the system. The conditions are expressed as the LMI forms which can be easily checked their feasibility by using the well-known LMI control toolbox. Finally, we show by two examples that our results are less conservative than the previous results.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.656-661
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• 2005

This paper is concerned with an iterative linear matrix inequality (LMI) approach to the design of a structurally constrained output feedback controller such as decentralized control. The structured synthesis is formulated as a novel rank-constrained LMI optimization problem, where the controller parameters are explicitly described so as to impose structural constraints on the parameter matrices. An iterative penalty method is applied to solve the rank-constrained LMI problem. Numerical experiments are performed to illustrate the effectiveness of the proposed method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.7-9
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• 2004

This paper provides an observer-based $H_{\infty}$ controller design method for singular systems with and without time-varying delay by just one LMI condition. The sufficient condition for the existence of controller and the controller design method are presented by perfect LMI (linear matrix inequality) approach. The design procedure involves solving an LMI. The observer-based $H_{\infty}$ controller in the existing results can be constructed from the coupled two or more conditions while the proposed controller design method can be obtained from an LMI condition, which can be solved efficiently by convex optimization. Since the obtained condition can be expressed as an LMI form, all variables including feedback gain and observer gain can be calculated simultaneously by Schur complement and changes of variables. An example is given to illustrate the results.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.9-12
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• 2005

This paper presents an LMI-based method to design sliding mode observers for a class of uncertain systems. Using LIs we derive an existence condition of a sliding mode observer guaranteeing a stable sliding motion. And we give explicit formulas of the observer gain matrices. We also consider sliding mode observer design problems under an α-stability constraint or an LQ performance bound constraint. Finally, we give a numerical design example.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1757-1758
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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.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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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.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.67-71
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• 2009

This paper presents a rank-constrained linear matrix inequality (LMI) approach to the design of a multi-objective controller such as $H_2/H_{\infty}$ control. Multi-objective control is formulated as an LMI optimization problem with a nonconvex rank condition, which is imposed on the controller gain matirx not Lyapunov matrices. With this rank-constrained formulation, we can expect to reduce conservatism because we can use separate Lyapunov matrices for different control objectives. An iterative penalty method is applied to solve this rank-constrained LMI optimization problem. Numerical experiments are performed to illustrate the proposed method.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.65-72
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• 2001

일반적으로 관성시스템의 제어 문제는 결국, 시스템 자체에서 발생하는 진동을 최대한 억제하면서 빠른 시간에 출력이 기준입력을 추종하는데 있다. 이 경우 문제로 되는 것은 시스템의 모델링 과정에서 발생하는 플랜트의 불확실성과 parameter 변동이다. 여기서는 일반적인 강인한 제어기 설계 이론의 하나인 H$_{*}$ 이론이 가지는 단점인 제어기의 보수성을 극복하면서, 동시에 출력의 과도응답특성을 개선하기 위한 방법으로 H$_2$이론을 병용하고 이를 LMI 이론으로 해석하였다. 이 과정에서 3 관성시스템에 LMI 이론을 적용하기 위한 일반화플랜트의 모형을 제시하고 이것의 유효성을, 모델의 불화실성과 parameter변동을 동시에 고려한 simulation을 통하여 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.506-511
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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, 이때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그 것의 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 표변을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다. 모의 실험을 통하여 논문에서 제안한 슬라이딩 모드 관측기의 성능을 시험한다.