• 제목/요약/키워드: LMI theory

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LMI 이론에 의한 삼관성 시스템의 진동억제 (Vibration Suppression Control of 3-mass Inertia System by using LMI Theory)

  • 최연욱
    • 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.

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Vibration Suppression Control of 3-mass Inertia System by using LMI Theory

  • Choe, Yeon-Wook;Lee, Hyung-Ki
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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    • pp.129-132
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    • 2001
  • 본 논문은 3 관성시스템의 진동억제를 위한 강인한(robust) 제어기의 설계법을 제안하고 이를 simulation 을 통하여 확인하는데 있다. 일반적으로 관성 시스템의 제어 문제는 결국. 시스템 자체에서 발생하는 진동을 최대한 억제하면서 빠른 시간에 원하는 위치에 출력을 가져가는 데 있다. 이 경우 문제로 되는 것은 시스템의 모델링 과정에서 발생하는 플랜트의 불확실성과 parameter 변동이다. 여기서는 일반적인 강인한 제어기 설계 이론의 하나인 $H_{\infty}$ 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 불확실성과 parameter변동을 동시에 고려한 simulation을 통하여 확인하였다.

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Descriptor Type Linear Parameter Dependent System Modeling And Control of Lagrange Dynamics

  • Kang, Jin-Shik
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.444-448
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    • 2003
  • In this paper, the Lagrange dynamics is studied. A state space representation of Lagrange dynamics and control algorithm based on the state feedback pole placement are presented. The state space model presented is descriptor type linear parameter dependent system. It is shown that the control algorithms based on the linear system theory can be applicable to the state space representation of Lagrange dynamics. To show that the linear system theory can be applicable to the state space representation of Lagrange dynamics, the LMI based regional pole-placement design algorithm is developed and present two examples.

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AN LMI APPROACH TO AUTOMATIC LOOP-SHAPING OF QFT CONTROLLERS

  • Bokharaie, Vaheed S.;Khaki-Sedigh, Ali
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.433-437
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    • 2003
  • Quantitative Feedback Theory (QFT) is one of effective methods of robust controller design. In QFT design we can considers the phase information of the perturbed plant so it is less conservative than $H_{\infty}$ and ${\mu}$-synthesis methods and as be shown, it is more transparent than the sensitivity reduction methods mentioned . In this paper we want to overcome the major drawback of QFT method which is lack of an automatic method for loop-shaping step of the method so we focus on the following problem: Given a nominal plant and QFT bounds, synthesize a controller that achieves closed-loop stability and satisfies the QFT boundaries. The usual approach to this problem involves loop-shaping in the frequency domain by manipulating the poles and zeros of the nominal loop transfer function. This process now aided by recently developed computer aided design tools proceeds by trial and error and its success often depends heavily on the experience of the loop-shaper. Thus for the novice and First time QFT user, there is a genuine need for an automatic loop-shaping tool to generate a first-cut solution. Clearly such an automatic process must involve some sort of optimization, and while recent results on convex optimization have found fruitful applications in other areas of control theory we have tried to use LMI theory for automating the loop-shaping step of QFT design.

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선형 행렬 부등식을 이용한 준최적 강인 칼만 필터의 설계 (Design of Suboptimal Robust Kalman Filter via Linear Matrix Inequality)

  • 진승희;윤태성;박진배
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권5호
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    • pp.560-570
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    • 1999
  • This paper formulates the suboptimal robust Kalman filtering problem into two coupled Linear Matrix Inequality (LMI) problems by applying Lyapunov theory to the augmented system which is composed of the state equation in the uncertain linear system and the estimation error dynamics. This formulations not only provide the sufficient conditions for the existence of the desired filter, but also construct the suboptimal robust Kalman filter. The proposed filter can guarantee the optimized upper bound of the estimation error variance for uncertain systems with parametric uncertainties in both the state and measurement matrices. In addition, this paper shows how the problem of finding the minimizing solution subject to Quadratic Matrix Inequality (QMI), which cannot be easily transformed into LMI using the usual Schur complement formula, can be successfully modified into a generic LMI problem.

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인공위성 자세제어를 위한 H-infinity 제어기 설계 알고리즘 비교 연구 (Comparison Study of H-infinity Controller Design Algorithms for Spacecraft Attitude Control)

  • 이승우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.57-69
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    • 2016
  • 폐루프 기준으로 $H_{\infty}$ 제어기를 설계하는 알고리즘에는 3가지(2-ARE, mu-synthesis, LMI) 방법이 있다. 본 논문에서 3가지 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리즘에 대한 기초 이론을 종합하고, Matlab$^{TM}$에 구현된 함수가 사용될 경우, 실무입장에서 가장 적절하다고 판단되는 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리즘 제시를 위해 인공위성 자세 제어기 설계 후 결과를 비교 분석하였다: 2-ARE 방법과 LMI 방법은 robust stability, robust performance 및 control authority 측면에서 거의 유사하였으나, LMI 방법에 비해 2-ARE 방법이 weighting 함수설계에 더 민감하였고, mu-synthesis 방법은 다른 2가지 설계 방법에 비해 성능면에서 다소 떨어지고, control authority가 크게 나타났다. 따라서 인공위성 자세제어 설계를 위해 실무 관점에서 LMI 방법이 더 편리한 설계 알고리즘이라는 결론을 얻었다.

Robust control of linear systems under structured nonlinear time-varying perturbations I - Analysis

  • Bambang, Riyanto-T.;Shimemura, Etsujiro
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.81-87
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    • 1993
  • In this paper robust stability conditions are obtained for linear dynamical systems under structured nonlinear time-varying perturbations, using absolute stability theory and the concept of dissipative systems. The conditions are expressed in terms of solutions to linear matrix inequality(LMI). Based on this result, a synthesis methodology is developed for robust feedback controllers with worst-case H$_{2}$ perforrmance via convex optimization and LMI formulation.

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LMI를 이용한 다중 선형 시스템의 디지탈 재설계 (Digital Redesign of Multiple Linear Systems by Using LMIs)

  • 장욱;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.256-259
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    • 2000
  • A new digital redesign method which can construct a digital controller for multiple linear systems is developed. The proposed method utilized the recently developed LMI theory to obtain a single digital controller which provide good state matching properties with multiple linear systems. A numerical example is provided to evaluate the feasibility of the proposed approach.

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광 디스크 드라이브의 트랙킹 서보 시스템을 위한 다목적 강인 제어기의 설계 (Design of a Multiobjective Robust Controller for the Track-Following System of an Optical Disk Drive)

  • 이문노;문정호;정명진
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.592-599
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    • 1998
  • In this paper, we design a tracking controller which satisfies transient response specifications and maintains tracking error within a tolerable limit for the uncertain track-following system of an optical disk drive. To this end, a robust $H_{\infty}$ control problem with regional stability constraints and sinusoidal disturbance rejection is considered. The internal model principle is used for rejecting the sinusoidal disturbance caused by eccentric rotation of the disk. We show that a condition satisfying the regional stability constraints can be expressed in terms of a linear matrix inequality (LMI) using the Lyapunov theory and S-procedure. Finally, a tracking controller is obtained by solving an LMI optimization problem involving two linear matrix inequalities. The proposed controller design method is evaluated through an experiment.

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Modified algorithmic LMI design with applications in aerospace vehicles

  • Chen, Tim;Gu, Anzaldi;Hsieh, Chiayen;Xu, Giustolisi;Wang, Cheng;Chen, C.Y.J.
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제8권1호
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    • pp.69-85
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    • 2021
  • A modified fuzzy mechanical control of large-scale multiple time delayed dynamic systems in states is considered in this paper. To do this, at the first level, a two-step strategy is proposed to divide a large system into several interconnected subsystems. As a modified fuzzy control command, the next was received as feedback theory based on the energetic function and the LMI optimal stability criteria which allow researchers to solve this problem and have the whole system in asymptotically stability. Modeling the Fisher equation and the temperature gauge for high-speed aircraft and spacecraft shows that the calculation method is efficient.