• 제목/요약/키워드: Linear matrix inequalities

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어핀 Takagi-Sugeno 퍼지 제어 시스템의 안정도에 대한 연구 (A Study on the Stability of Takagi-Sugeno Fuzzy Control System)

  • 김은태;김동연;박현식;박민용
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권7호
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    • pp.56-64
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    • 1999
  • 본 논문에서는 연속 어핀 Takagi-Sugeno 퍼지 시스템의 안정도를 판정하는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 방법은 최근 각광을 받고 있는 선형 행렬 부등식이라는 컨벡스 최적화 기법을 이용하여 쉽게 구현할 수 있다. 우선 어핀 Takagi-Sugeno 퍼지 시스템이 안정하도록 되는 조건을 유도하고 이를 선형 행렬 부등식의 형태로 변형하고 수치적 접근방식을 제안한다. 끝으로 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안한 방법의 타당성을 확인한다.

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양자화 입력을 고려한 연속시간 T-S 퍼지 시스템을 위한 이벤트 트리거 모델예측제어 (Event-Triggered Model Predictive Control for Continuous T-S fuzzy Systems with Input Quantization)

  • 권우경;이상문
    • 전기학회논문지
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    • 제66권9호
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    • pp.1364-1372
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    • 2017
  • In this paper, a problem of event-triggered model predictive control is investigated for continuous-time Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems with input quantization. To efficiently utilize network resources, event-trigger is employed, which transmits limited signals satisfying the condition that the measurement of errors is over the ratio of a certain level. Considering sampling and quantization, continuous Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems are regarded as a sector bounded continuous-time T-S fuzzy systems with input delay. Then, a model predictive controller (MPC) based on parallel distributed compensation (PDC) is designed to optimally stabilize the closed loop systems. The proposed MPC optimize the objective function over infinite horizon, which can be easily calculated and implemented solving linear matrix inequalities (LMIs) for every event-triggered time. The validity and effectiveness are shown that the event triggered MPC can stabilize well the systems with even smaller average sampling rate and limited actuator signal guaranteeing optimal performances through the numerical example.

Stability and Robust H Control for Time-Delayed Systems with Parameter Uncertainties and Stochastic Disturbances

  • Kim, Ki-Hoon;Park, Myeong-Jin;Kwon, Oh-Min;Lee, Sang-Moon;Cha, Eun-Jong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권1호
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    • pp.200-214
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    • 2016
  • This paper investigates the problem of stability analysis and robust H controller for time-delayed systems with parameter uncertainties and stochastic disturbances. It is assumed parameter uncertainties are norm bounded and mean and variance for disturbances of them are known. Firstly, by constructing a newly augmented Lyapunov-Krasovskii functional, a stability criterion for nominal systems with time-varying delays is derived in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Secondly, based on the result of stability analysis, a new controller design method is proposed for the nominal form of the systems. Finally, the proposed method is extended to the problem of robust H controller design for a time-delayed system with parameter uncertainties and stochastic disturbances. To show the validity and effectiveness of the presented criteria, three examples are included.

차량 전복 방지를 위한 강인 제어기 설계 (Design of a Robust Controller for Vehicle Rollover Prevention)

  • 임성진;김용무;오동호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권11호
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    • pp.1311-1318
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    • 2012
  • 본 논문에서는 차량 전복 방지를 위해 강인 제어기를 설계하고 적용하는 방법에 대해 제시한다. 운행 중인 차량은 속도나 무게중심과 같은 파라미터 변화가 쉽게 발생하는데, 차량 전복 방지 제어기가 파라미터 변화에 대해 강인하게 설계된다면 차량 전복 방지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 이산시간영역에서 LMI 를 이용하여 $H_2$$H_{\infty}$ 강인제어기를 설계하고, 실험에 대한 신뢰도가 높은 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 차량 전복 방지를 위한 제어기의 성능을 검증한다.

불확실성을 갖는 퍼지 시스템의 출력궤환 견실 $H^infty$ 제어 (Output Feedback Robust $H^infty$ Control for Uncertain Fuzzy Dynamic Systems)

  • Lee, Kap-Lai;Kim, Jong-Hae;Park, Hong-Bae
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권6호
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    • pp.15-24
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    • 2000
  • 본 논문에서는 불확실성을 갖는 비선형 시스템의 출력 궤환 퍼지 H∞ 제어 문제를 고려한다. 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지모델로 나타내고 제어기 설계는 퍼지모델을 이용하여 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 퍼지모델에 대한 폐-루프 시스템의 안정성뿐만 아니라 외란감쇠에 대한 L₂ 이득 성능을 보장하는 충분조건을 유도한다. 유도된 조건식 으로부터 퍼지 H∞ 제어기가 존재할 충분조건을 선형 행렬부등식으로 나타내고, 이 선형 행렬부등식의 해로부터 제어기를 설계하는 알고리듬을 제시한다. 설계된 제어기는 비선형이며 퍼지 동작에 의해 자동적으로 조정된다.

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타카기-수게노 형태의 비선형 시스템의 효율적 분산 샘플치 제어: 중복 지능형 디지털 재설계 접근법 (Effective Decentralized Sampled-Data Control for Nonlinear Systems in T-S' Form: Overlapping IDR Approach)

  • 이호재;김도완
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.94-99
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    • 2012
  • 본 논문은 대규모 비선형 시스템의 분산 샘플치 제어 문제를 논한다. 대상 시스템은 타카기-수게노 퍼지모델로 표현된다. 중복분해 기법을 이용하여 아날로그 분산 제어기를 설계하고 이것은 지능형 디지털 재설계 기법에 의하여 샘플치 제어기로 변환된다. 설계조건은 선형행렬부등식으로 표현된다. 모의실험 결과에 의하여 제안된 기법의 효용성을 입증한다.

타카기-수게노 퍼지 시스템을 위한 샘플치 고장검출 관측기 설계 (Sampled-Data Fault Detection Observer Design of Takagi-Sugeno Fuzzy Systems)

  • 지성철;이호재;김도완
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.65-71
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    • 2013
  • 본 논문은 센서 고장을 갖는 타카기-수게노 (Takagi-Sugeno: T-S) 퍼지 시스템의 샘플치 고장검출 관측기 설계 문제를 다룬다. 고장검출을 위해 T-S 퍼지 모델 기반의 관측기가 사용된다. $\mathfrak{H}$_ 성능 지수를 도입하여 고장에 가능한 한 민감한 관측기를 설계한다. 고장 판단 논리에 의해 고장 발생 여부를 확인할 수 있다. 관측기의 설계조건을 선형행렬부등식으로 제안한다. 모의실험에서 수치 예제를 통해 제안한 고장검출 기법의 효용성을 입증한다.

이산 시간 어핀 Type III 퍼지 제어 시스템의 안정도에 대한 연구 (A study on the Stability of Discrete-time Affine Type III Fuzzy Control System)

  • 김은태;이희진
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권4호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • 본 논문에서는 이산 시간 어핀 Type III 퍼지 시스템의 안정도를 판정하고 이에 의하여 제어기를 설계하는 방식을 제안하도록 한다. 제안되는 안정도 해석 및 설계 방식은 컨벡스 최적화 기업에 근거한 방식으로, 우선 이산 시간 어핀 Type III 퍼지 시스템이 2차적으로 안정하게 되는 조건을 유도하도록 한다. 그 이후 이를 선형 행렬 부등식의 형태로 변형하여 수치적 접근방식을 제안하고 제안한 안정조건을 이용하여 어핀 Type III 퍼지 시스템으로 표현된 플랜트에 대하여 안정도가 보장되는 퍼지 제어기를 설계하도록 한다. 끝으로 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안한 방법의 타당성을 확인한다.

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대규모 T-S 퍼지 시스템의 H- 고장검출을 위한 관측기 설계 (Observer Design for H- Fault Detection of Large Scale T-S Fuzzy Systems)

  • 지성철;이호재;주영훈;김도완
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.15-20
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    • 2010
  • 본 논문은 대규모 연속시간 T-S (Takagi-Sugeno) 퍼지 시스템의 고장검출을 위한 관측기 설계 문제를 논의한다. 관측기의 출력신호로부터 고장 여부를 판단하기 위해서 관측기는 고장신호에 가능한 민감해야하며 이를 위해 $\mathfrak{H}_-$ 성능지수를 도입한다. 설계 조건은 선형행렬부등식으로 표현되며 수치적 예제로부터 그 효용성을 확인한다.

입력지연을 갖는 불확실 T-S 퍼지 시스템의 강인 디지털 확률적 안정화기 설계 (Making Robust Stochastic Stabilizer for Uncertain T-S fuzzy Systems with Input Delay)

  • 이호재;박진배;김정찬;주영훈
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 춘계 학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.321-324
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    • 2003
  • 본 논문은 임의로 변화하는 입력지연을 갖는 불확실 T-S 퍼지 시스템의 강인 안정화를 논의한다. 임의로 변화하는 입력지연은 유한개의 상태를 갖는 마코프 확률과정으로 표현된다. 디지털 안정화기를 설계하기 위하여 연속시간 T-S 퍼지 시스템을 이산화하며 제어기의 입출력단에 영차의 샘플/홀드 함수를 가정한다. 이산화된 시스템은 확률적 과정에 따라 변화하는 도약 시스템으로 표현된다. 확률적 강인 안정가능성 조건은 선형 행렬 부등식의 현태로 표현된다.

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