This paper presents an internal oil leakage detection problem for a hydraulic single-rod cylinder. We derive the dynamics of the hydraulic cylinder as a state space model, and then design a T—S fuzzy model-based fault detection observer. We adopt an H∞ observer design scheme so that the observer is robust against disturbance and relatively sensitive to the leakage fault. Sufficient design conditions are derived in the form of linear matrix inequalities. A numerical example is provided to verify the proposed techniques.
본 논문은 변수 불확실성과 제어기의 곱셈형 섭동을 가지는 특이시스템에 대한 비약성 강인 보장비용 제어기 설계 알고리듬을 제안한다. 제어기가 존재할 조건, 비약성 보장비용 제어기 설계 방법, 제어기에서의 비약성 척도와 보장비용 성능지수를 최소화하는 보장비용의 상한치(upper bound)를 선형행렬부등식 접근방벙으로 제안한다. 또한, 특이치분해와 변수치환 및 슈어 여수정리를 이용하여 구한 충분조건은 구하고자 하는 변수의 견지에서 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 선형행렬부등식으로 변형된다. 따라서, 제안한 비약성 강인 보장비용 제어기는 변수 불확실성과 제어기의 곱셈형 섭동을 가지는 폐루프 특시이스템의 점근적 안정성과 보장비용 성능지수를 최소화하고 제어기의 섭동에 대해서도 안정성을 보장한다. 마지막으로, 수치예제를 통하여 제안한 알고리듬의 타당성을 검증한다.
본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 비선형 네트워크 제어 시스템의 출력 궤환 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 특히나, 분산 제어를 위한 네트워크 제어 시스템은 출력의 패킷 손실과 입력 전송 실패를 가진다고 가정한다. 제어기 설계를 위해 먼저 비선형 하위 시스템의 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 제시하고, 각 하위 시스템에 대한 출력 궤환 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 제안된 제어기를 포함한 폐루프 시스템의 안정도 조건을 Lyapunov 방정식을 통하여 구하고, 구해진 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내어, 이를 통해 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 제어기의 효용성을 평가한다.
본 논문은 특이시스템과 곱셈형 섭동을 가지는 제어기에 대한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리듬을 제안한다. 제어기가 존재할 조건과 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 방법 및 제어기에서의 비약성 척도를 선형행렬부등식 접근방법으로 제안한다. 또한, 특이치 분해와 변수치환 및 슈어 여수정리를 이용하여 구한 충분조건은 구하고자 하는 모든 변수의 견지에서 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 하나의 선형행렬부등식으로 변형된다. 따라서, 제안한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기는 점근적 안정성과 폐루프 특이시스템의 $H_{\infty}$ 노옴 유계 및 제어기의 곱셈형 섭동에 대한 안정성을 보장한다. 또한, 제안한 알고리듬을 이용하면 변수 불확실성을 가지는 특이시스템에 대한 강인 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 문제에도 쉽게 확장됨을 보인다. 마지막으로, 수치예제를 통하여 제안한 알고리듬의 타당성을 검증한다.
본 논문은 무선 센서 네트워크를 위한 패킷 손실을 포함하는 비선형 네트워크 제어 시스템의 관측기 기반 지능 제어기를 제시한다. 비선형 시스템의 지능 제어를 위해 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델링 기법을 이용하고, 이를 통하여 비선형 네트워크 제어 시스템을 퍼지 모델로 표현한다. 퍼지 모델로 표현된 네트워크 제어 시스템에 대하여 퍼지 관측기를 설계하고, 관측기의 측정치와 실제 시스템의 상태변수 간의 오차를 안정화 시킬 수 있는 출력 궤환 제어기를 설계한다. 제안된 제어기를 포함한 폐루프 시스템의 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내고, 부등식을 이용하여 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 제어기의 효용성을 평가한다.
The concept of dissipativity and passivity are of interest to us from a theoretical as well as a practical point of view. It is well known that the Riccati equation is derived from the dissipation inequality which expresses the fact that the system is dissipative; the energy stored inside the system doesn't exceed the amount of supply which flows into the system. The pencil model is regarded as a representation based on behavioral approach introduced by J.C. Willems. It has first order in the internal variable and zeroth order in the external variable. In general, any matrix pencil is transformed into a canonical form which is consist of several kind of sub-pencils, One of them has row full rank for $^\forall S\;\in\;\mathds{C}\;\bigcup{\infty}$, we call it under-determined mode of the model. In our opinion, most important properties of dynamical system lay in the mode. According to the properties of canonical form for pencil, it is shown that the storage function which characterizes the dissipativity of the system can be written as a LMI for the under-determined mode, if the system doesn't include impulse mode.
In this paper, we present static output feedback model predictive tracking control for linear system with uncertainty. The proposed control law is based on integral action form to provide zero o��set for constant command signals and the closed loop stability is guaranteed under linear matrix inequality conditions on the terminal weighting matrix using the decreasing monotonicity property of the performance index. Through simulation examples, we illustrate that the proposed schemes can be appropriate tracking controllers for uncertain system.
In this paper, we consider the design of $H_\infty$ high-gain state feedback control for time-delayed linear systems with limited actuator capacities. The high-gain control means that the control permits the predetermined degree of saturation. Based on new Lyapunov-Krasovskii functional, we derive a result in the form of matrix inequalities. The matrix inequalities are consisted of LMIs those confirm the positive definiteness of Lyapunov- Krasovskii functional, satisfaction of predetermined degree of saturation, reachable set and $L_2$ gain constraint. The result is dependent on the bound of time-delay and its rate, predetermined degree of saturation, actuator capacity, and the allowed size of disturbances. Finally, we give a numerical example to show the effectiveness and usefulness of our result.
In this paper, we consider the stabilization and $H_\infty$ control of linear systems with static output feedback control. The static output feedback control represents the simplest closed-loop control that can be realized in practice, and, moreover, it is less expensive to be implemented and is more reliable. In spite of its advantages, it is one of the open problems which is not sloved analytically or numerically yet. After decompose the closed-loop system into feedback form, by adopting the small gain theorem, we obtain a sufficient condition for stabilization and a sufficient condition for It control expressed as linear matrix inequalites. Finally, we show the usefulness of our results by a numerical example.
This paper studies the problem of the sampled-data control for Lur'e system with nonlinearities. The nonlinearities are expressed as convex combinations of sector and slope bounds. It is assumed that the sampling periods are arbitrarily varying but bounded. By constructing a new augmented Lyapunov-Krasovskii functional which have an augmented quadratic form with states as well as the nonlinear function, the stabilizing sampled-data controller gains are obtained by solving a set of linear matrix inequalities. The effectiveness of the developed method is demonstrated by numerical simulations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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