• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권4호
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• pp.364-371
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• 2007

In this paper, we describe the synthesis of robust and non-fragile $H^{\infty}$ state feedback controllers for linear systems with affine parameter uncertainties, as well as a static state feedback controller with poly topic uncertainty. The sufficient condition of controller existence, the design method of robust and non-fragile $H^{\infty}$ static state feedback controller with fuzzy compensator, and the region of controllers that satisfies non-fragility are presented. We show that the resulting controller guarantees the asymptotic stability and disturbance attenuation of the closed loop system in spite of controller gain variations within a resulted polytopic region.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권3호
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• pp.32-41
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• 2008

본 논문에서는 blu-ray 디스크 드라이버의 트랙킹 서보시스템에 대하여 플랜트와 제어기의 불확실성을 보상하는 견실비약성 $H^{\infty}$ 상태궤환 제어기 설계방법을 제안한다. 플랜트와 제어기의 불확실성을 매개변수화 선형행렬부등식(PLMI: parameterized linear matrix inequality)을 이용하여 구조화된 불확실성의 형태로 표현하며, Lyapunov 함수를 이용하여 구조적인 제어기의 이득섭동을 고려한 견실비약성 $H^{\infty}$ 상태궤환 제어기가 존재할 충분조건 및 제어기 설계방법을 PLMI의 형태로 제안한다. 또한, 완화기법(relaxation technique)을 통하여 PLMI를 유한개의 LMI의 형태로 변환하여 견실하고 최적화된 제어기 이득과 제어기 섭동 범위를 계산하고, 모의실험을 통해서 제시된 제어기의 타당성 및 견실성(robustness)과 비약성(non-fragility)을 검증한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.659-664
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• 2000

Fuel-consumption and catalyst-out emissions of a parallel hybrid electric vehicle are affected by operating region of an engine. In many researches, It is generally known that it is profitable in fuel- consumption to operate engine in OOL(Optimal Operating Line). We established the mathematical model of a parallel hybrid electric vehicle, which is linear time-invariant. To operate an engine in OOL, we applied RHC(Receding Horizon Control) to the driving control of a parallel hybrid electric vehicle. And it is known that the RHC has advantages such as good tracking performance under state and control constraints. This RHC is obtained by using linear matrix inequality (LMI) optimization. In this paper, there are three main topics. First, without state and control constraints, the optimal tracking of OOL was simulated. Second, with state and control constraints by engine and motor performances, the optimal tracking of OOL was simulated. In the last, we studied on the optimal gear ratio. That is to say, we combined the RHC and the iterative simulation to extract the optimal gear ratio. In this simulation, the vehicle is commanded to track the reference vehicle trajectory and the engine is operated in the optimal operating region which is made by the state constraints.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.901-906
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• 2005

The stability robustness problem of continuous linear systems with nominal and delayed time-varying perturbations is considered. In the previous results, the entire bound was derived only for the overall perturbations without separation of the perturbations. In this paper, the sufficient condition for stability of the system with two perturbations, which are nominal and delayed, is expressed as linear matrix inequalities(LMIs). The corresponding stability bounds fer those two perturbations are determined by LMI(Linear Matrix Inequality)-based generalized eigenvalue problem. Numerical examples are given to compare with the previous results and show the effectiveness of the proposed.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권5호
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• pp.594-600
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• 2007

A sufficient condition for the robust D-stability of dynamic interval systems is proposed in this paper. This D-stability condition is based on a parameter-dependent Lyapunov function obtained from the feasibility of a set of matrix inequalities defined at a series of partial-vertex-based interval matrices other than the total vertex matrices as previous results. This condition is also extended to the robust D-stabilization problem of dynamic interval systems, which supplies an effective synthesis procedure for any LMI D-region. The proposed conditions can be simplified to a set of LMIs, which can be solved by efficient interior point methods in polynomial time.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.37.6-37
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• 2001

In this paper, a robust levitation controller for an attractive MAGLVE system is designed. The design of an H$\infty$ controller based on LMI method is proposed for the control of a simple magnetic levitation system. Attractive MAGLEV system is highly nonlinear and open-loop unstable, and has a very restricted equilibrium region, Also, this system has to tolerate various disturbances caused by propulsion. Thus a robust feedback controller is needed to control the system efficiently. We first formulate a mathematical model for the single magnet levitation system. Then we set up an H$\infty$ control problem as a mixed sensitivity problem where the augmented plant is constructed with frequency weighting function ...

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.72-80
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• 1997

A new design method for Takagi-Sugeno (T-S in short) fuzzy controller which guarantees global asymptotic stability and satisfies a desired performance is proposed in this paper. The method uses LMI(Linear Matrix Inequality) approach to find the common symmetric positive definite matrix P and feedback fains K/sub i/, i= 1, 2,..., r, numerically. The LMIs for stability criterion which treats P and K'/sub i/s as matrix variables is derived from Wang et al.'s stability criterion. Wang et al.'s stability criterion is nonlinear MIs since P and K'/sub i/s are coupled together. The desired performance is represented as $ LMIs which place the closed-loop poles of $ local subsystems within the desired region in s-plane. By solving the stability LMIs and pole placement constraint LMIs simultaneously, the feedback gains K'/sub i/s which gurarntee global asymptotic stability and satisfy the desired performance are determined. The design method is verified by designing a T-S fuzzy controller for an inverted pendulum with a cart using the proposed method.

• 전자공학회논문지SC
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• 제40권3호
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• pp.172-180
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• 2003

본 연구에서는 자기공명영상(MRI)에서 수소 원자핵의 공명주파수(PRF) 방법을 기반으로 인체 종아리 근육 외부의 열원에 의해 근육 내부로 열원이 전달되는 과정을 비침습적으로 관찰하는 방법을 제시한다. 열전달과정을 온도 변화로 측정하였는데 온도 영상의 안정성 및 보정 실험은 phantom을 이용하였고 온도의 변화는 phantom과 인체 모두에서 측정하였다. Phantom 실험은 agarose gel을 중탕하여 약 50℃까지 가열시킨 후 1시간의 냉각과정 동안 매 3분마다 데이터를 획득하였다. 인체 실험에서는 지원자의 종아리(the calf)에 hot pack을 이용하여 열을 전달하였다. Hot pack을 발열시키기 전에 기준 데이터를 1번 획득하고, 발열시킨 후부터 매 2분마다 30분 동안 데이터를 획득하였다. 획득된 영상 데이터는 위상차 영상으로 재구성된 다음 각 ROI에서의 평균 위상차를 관측하였다. 온도를 34.2∼50.2℃의 범위에서 변화시켰을 때 phantom의 위상차는 온도 변화에 대해 선형적으로 변하였다. 이 범위에서 측정된 온도의 해상도는 0.0457 radian/℃(0.0038 ppm/℃)였다. 인체 실험에서는 각 영상에서 hot pack과 가까운 위치의 평균 위상차가 hot pack과 먼 위치의 평균 위상차보다 작은 값을 나타냈다 이를 통해 같은 영상 단면에서도 열원(heat source)과의 거리에 따라서 온도 변화가 다르게 나타나는 것을 관찰할 수 있었다. 본 연구를 통해 PRF방법을 이용하여 MRI에서도 비침습적으로 인체 내부의 열전달과정을 관측하였고 이로서 온열치료 시 MRI가 임상적 이용 가능성이 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권6호
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• pp.64-72
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• 2010

본 논문에서는 폴리토프 불확실성과 시간지연, 그리고 제어기 섭동을 가지는 비선형 상호연결시스템의 상태궤환 제어기에 대한 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지제어기 설계 방법을 다룬다. 먼저 시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지모델로 나타내고, 이로부터 지연종속 견실비약성 $H_{\infty}$ 퍼지제어기가 존재하기 위한 충분조건, 제어기 설계방법 및 비약성을 만족하는 제어기의 꽉찬집합(compact set)을 제시한다. 이 때 제시한 조건은 변수치환과 슈어여수(Schur complement)정리를 통해 선형행렬부등식(LMI: Linear Matrix Inequality)의 계수가 꽉찬 집합 내의 파라미터의 함수로 정의되는 파라미터화 선형행렬부등식(PLMIs: Parameterized Linear Matrix Inequalities)으로 표현되며, 이를 완화기법(relaxation technique)를 사용하여 유한개의 선형행렬부등식으로 변환하고, 제어기와 비약성을 만족하는 제어기 영역을 구한다. 마지막으로 예제와 모의실험을 통해 불확실성과 시간지연, 제어기이득 섭동에도 불구하고 제안한 퍼지제어기가 폐루프시스템을 안정화시키고 외란감쇠를 보장함을 확인한다.