In this paper, we propose a method of designing the sampled-data tracking controller for nonlinear systems expressed by the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model. A sufficient condition that asymptotically stabilizes the state error between the linear reference model and the T-S fuzzy model is derived in terms of linear matrix inequalities. To this end, error dynamics are constructed, and the exact discretization method and the Lyapunov stability theory are employed in this paper. Finally, we validate the proposed method through the simulation example.
본 논문에서는 시간 지연을 갖는 이산 시간 비선형 시스템을 $H\infty$ 의미에서 안정하게 하는 정적 출력 제한 퍼지 제어기 설계를 제시한다. 먼저 대상이 되는 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현 되어진다. 그리고 parallel distributed compensation technique을 이용하여 퍼지 제어기의 형태를 만든다. 하나의 Lyapunov 함수를 정하여서 폐루프 시스템의 전역 점근적 안정성과 외란에 대한 강인성을 bilinear matrix inequality 형태로 제시한다. 그리고 합동변환법과 동질성 변환법을 통해 이것을 선형 행렬 부등식 (linear matrix inequality) 으로 표현한다. 제안된 방법의 효율성과 가능성을 보여주기 위해 한 예제를 포함한다.
본 논문에서는 추정 분산 제약을 갖는 비선형 이산시간에 대한 최적의 퍼지 필터에 대한 내용을 다루고자 한다. 필터를 설계할 때, 추정오차의 분산값은 필터의 성능이 결정하는 변수중 하나다. 이런 분산값에 더욱 강인한 필터를 설계하고자, 분산 제약 조건을 주어 필터를 설계하고자 한다. 먼저, 비선형 모델을 Tagaki-Sugeno 퍼지 모델을 이용하여 선형 모델로 변형한 후, 이 모델을 기반으로 선형 필터를 디자인한다. 이때 필터설계 과정 중 필터의 각 파라미터값을 구하기 위해 상태 추정오차 값은 평균제곱에 제한되며, 상태오차의 정상상태 분산값은 각각의 미리 정한 상한 제한 값 보다 작은 조건에서 필터를 설계하여 선형행렬부등식과 대수 이차 행렬부등식을 이용하여 파라미터값을 구한다. 이렇게 설계된 퍼지 필터는 트럭트레일러 시뮬레이션을 통해 설계 과정과 성능을 보여준다.
본 논문에서는 연상 메모리 기능을 수행하는 셀룰라 신경망(Cellular Neural Network)의 설계를 위한 새로운 방법론을 제안한다. 먼저, 셀룰라 신경망 모델의 기본적 특성들을 소개한 후, 최적 성능을 가지고 이진 원형 패턴들을 저장할 수 있는 셀룰라 신경망 모델의 설계 방법을 제약 조건이 가해진 최적화 문제로 공식화한다. 다음으로 이 문제의 제약 조건을 선형 행렬 부등식(Linear Matrix Inequalities)을 포함하는 부등식의 형태로 변환시킬 수 있음을 관찰한다. 마지막으로 셀룰라 신경망 최적 설계 문제를 내부점 방법(interior point method)에 의해 효율적으로 풀릴 수 있는 일반화된 고유값 문제(Genaralized EigenValue Problem)로 변환한다. 본 논문에서 제시하는 셀룰라 신경망 설계 방법론은 공간 변형 형판 셀룰라 신경망과 공간 불변 형판 셀룰라 신경망 설계에 모두 적용될 수 있다. 설계 예제를 통해 제안된 방법의 유효성을 검증한다.
본 논문에서는 뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 네트워크상에서 발생하는 뉴트럴 타입 시간 지연을 모델링하며, 전체 네트워크 제어 시스템은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 비선형 시스템이 된다. 시간 지연 분산 방법을 이용하여 기존과 다른 새로운 안정도 조건을 유도한다. 리아프노푸 함수를 이용하여 제안된 네트워크 제어 시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 제안된 충분조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 해를 통하여 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.
In this paper, we discuss an observer-based fault tolerant controller design for the T-S (Takagi-Sugeno) fuzzy system with exogenous disturbance. To derive robust controller design conditions, we use $H_{\infty}$ design technique. The design conditions are derived in terms of linear matrix inequalities. An illustrative example is provided to show the effectiveness of the proposed methodology.
In this paper, a robust $H_{\infty}$ stabilization problem to a uncertain fuzzy systems with time-varying delay via static output feedback is investigated. The Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model is employed to represent an uncertain nonlinear systems with time-varying delayed state. Using a single Lyapunov function, the globally asymptotic stability and disturbance attenuation of the closed-loop fuzzy control system are discussed. Sufficient conditions for the existence of robust $H_{\infty}$ controllers are given in terms of linear matrix inequalities.
This paper presents a new linear- matrix- inequality- basedintelligent digital redesign (LMI-based IDR) technique to match he states of the analog and the digital control systems at the intersampling instants as well as the sampling ones. The main features of the proposed technique are: 1) the multirate control is employed, and the control input is changed N times during one sampling period; 2) The proposed IDR technique is based on the compensated bilinear transformation.
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제4권1호
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pp.1-6
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2004
This paper deals with a balanced model reduction for T-S(Takagi-Sugeno) fuzzy systems with time varying state delay. We define a generalized controllability gramian and a generalized observability gramian for a stable T-S fuzzy delayed systems. We obtain a balanced state space realization using the generalized controllability and observability gramian and obtain a reduced model by truncating states from the balanced state space realization. We also present an upper bound of the approximation error. The generalized controllability gramian and observability gramian can be computed from solutions of linear matrix inequalities. We demonstrate the efficacy of the suggested method by illustrating a numerical example.
This paper discusses a stochastic stabilization of Takagi-Sugeno (75) fuzzy system with Markovian input delay. The finite Markovian process is adopted to model the input delay of the overall control system. It is assumed that the zero and hold devices are used for control input. The continuous-time 75 fuzzy system with the Markovian input delay is discretized for easy handling delay, accordingly, the discretized 75 fuzzy system is represented by a discrete-time 75 fuzzy system with jumping parameters. The stochastic stabilizibility of the jump 75 fuzzy system is derived and formulated in terms of linear matrix inequalities (LMls).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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