• Title/Summary/Keyword: Lyapunov 안정성

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Asymptotic Stability of Multimachine Power Systems (대규모(大規模) 전력계통(電力系統)의 안정도(安定度) 해석(解析)에 관한 연구(硏究))

  • Kim, Nam-Ho
    • Journal of Industrial Technology
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    • v.3
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    • pp.3-8
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    • 1983
  • 미분방정식(微分方程式)으로 주어지는 높은 차수(次數)의 동특성(動特性) 시스템의 안정도(安定度)를 Lyapunov 이론(理論)을 이용(利用)하여 해석(解析)하였다. 대규모(大規模) 시스템 자체(自體)를 직접(直接) 해석(解析)함에 있어서는 그의 복잡성(複雜性)과 차수문제(次數問題)가 대두(擡頭)되어 매우 곤란하다. 따라서 가능(可能)한(限) 보다 작은 차수(次數)의 시스템으로 분할(分割)하여 해석(解析)하고 이를 다시 합성(合成)하여 종합(綜合) 해석(解析)하였으며 분할(分割)된 작은 차수(次數)의 시스템에 대해서는 수학행렬(數學行列)의 안정특성(安定特性)을 이용(利用)한 새로운 형태(形態)의 Lyapunov 함수(函數)를 사용(使用)하였다. 응용(應用)의 한 예(例)로써, 3개(個)의 동기발전기(同期發電機)를 가진 전력계통(電力系統)에 적용(適用)하여 기존(旣存)의 방법(方法)보다 용역(容易)하게 이 시스템의 안정도(安定度)를 판별(判別)할 수 있었다.

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Design of Fuzzy Controller for Input-delayed TS Fuzzy Systems (시변 입력 지연을 포함한 TS 퍼지 시스템을 위한 퍼지 제어기 설계)

  • 주영훈;이호재;박진배
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.3
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    • pp.208-214
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    • 2001
  • 본 논문은 시변 입력 지연을 포함한 Takagi-Sugeno (TS) 퍼지 시스템으로 표현 가능한 비선형 시스템을 위한 체계적인 제어기의 설계 기법을 제안한다. 입력 지연은 화학 공정 시스템, 인터넷 기반 가상 실험실, 자율 이동 로봇의 원격 제어등, 실제의 산업 현장에서 매우 빈번히 발생하는 현상이며 제어 시스템의 성능을 감소시키며, 안정성을 저해하는 요소로 알려져 있다. 따라서 본 논문에서 다루고자 하는 문제는 매우 실제적인 문제이며 반드시 해결하여야 할 문제이다. 본 논문은 Lyapunov-Razumikhin 안정 이론에 기반하여 TS 퍼지 모델 기반 제어기의 설계 조건을 제시한다. 최종적인 제어기의 설계 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 주어진다. TS 퍼지모델 기반 제어기가 안정화시킬 수 있는 입력지연의 상한 값을 최대화하기 위하여 이중 최적화 기법을 도입한다. 제안된 제어기 설계 기법의 우수성과 타당성을 입증하기 위하여 모의 실험을 수행하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 본 논문에서 제안한 타당성을 입증할 수 있다.

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New delay-dependent stability criterion for uncertain time-delayed systems (불확정성 시간지연 선형시스템에 대한 시간지연 종속 안정화 조건)

  • Yi, Yearn-Gui;Bae, Jin-Ho;Kim, Jin-Hoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.1751-1752
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    • 2006
  • 이 논문에서는 불확적성을 지닌 시간지연 선형시스템에 대한 새로운 안정화 조건을 유도한다. 기존의 안정화 조건보다 향상된 안정화 조건은 이전의 Lyapunov-Krasovskii 후보 함수를 보다 일반화 한 새로운 Lyapunov-Krasovskii 후보 함수와 LMI 변수들간의 관계성을 표현해주는 자유행렬 변수의 개념을 이용한 개선된 형태의 벡터-행렬 등식에 의하여 유도되어진다. 새로운 안정화 조건은 LMI 형태로 제시되었기 때문에 제시된 안정화 조건의 유용성을 쉽게 검증 가능할 뿐만 아니라 주어진 예제를 통한 기존의 결과들과의 비교를 통해 이전의 결과들보다 보다 더 큰 시간지연 값 및 불확정량에 대하여도 안정성을 보장해 줌을 확인할 수 있다.

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Adaptive Control of Spacecraft with Elastic Appendages (유연한 부속물을 가진 우주선의 적응제어)

  • Lee, Ho-Jin;Lee, Keum-Won
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.9 no.2
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    • pp.159-163
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    • 2008
  • In this paper, a simplified type of adaptive controller using Nussbaum gain for the control of the spacecrapt with elastic appendages is suggested. This method doesn't need the information of the high frequency components in transfer function. While the pitch angle tracks the desired value by this method, the elastic modes are also stabilized. Only pitch angle and the pitch rate are used for the design of the output feedback controller. Especially all system parameters and the high frequency gain are assumed to be unknown. For design simplicity, a controller is designed by using only the linear part, and it's shown to satisfy the nonlinear system by the simulation with basic explanations. By using the Lyapunov function, the stability of the suggested algorithm is demonstrated, and also the effectiveness of the suggested algorithm is verified by showing the computer simulation results.

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Nonlinear Control with Magnitude and Rate Constraints (크기 및 변화율 제한을 갖는 비선형 시스템의 제어)

  • Lee, Jung-Kook;Lee, Keum-Won;Lee, Jun-Mo
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.8 no.2
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    • pp.130-135
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    • 2007
  • This paper deals with a controller design for a 2 dimensional aeroelatic model which has unknown parameters including polynomial type nonlinearity. Actually in case of state and acuator signal having magnitude, rate and bandwidth limitations, the controller can't be implemented and so in each case, a filter is used for implementation. First, error signals are defined upon the backstepping theory, and tracking error signals are also defined due to command signal and filter signals and then compensated tracking error signals are defined. Lastly, a Lyapunov function is defined for the stabilization and from this method, an adaptive law is derived. Simulations are done for the demonstrtion of the effectiveness of the algorithms.

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Stability Condition for Discrete Interval Time-Varying System with Unstructured Uncertainty and Time-Varying Delay Time (비구조화된 불확실성과 시변 지연시간을 갖는 이산 시변 구간 시스템의 안정조건)

  • Hyung-seok Han
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.26 no.6
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    • pp.504-509
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    • 2022
  • In this paper, we deal with the stability condition of linear time-varying interval discrete systems with time-varying delays and unstructured uncertainty. For the time-varying interval discrete system which has interval matrix as its system matrices, time-varying delay time within some interval value and unstructured uncertainty which can include non-linearity and be expressed by only its magnitude, the stability condition is proposed. Compared with the previous result derived by using a upper bound solution of the Lyapunov equation, the new result is derived by the form of simple inequality based on Lyapunov stability condition and has the advantage of being more effective in checking stability. Furthermore, the proposed condition is very comprehensive, powerful and inclusive the previously published conditions of various linear discrete systems, and can be expressed by the terms of magnitudes of the time-varying delay time and uncertainty, and bounds of interval matrices. The superiority of the new condition is shown in the derivation, and the usefulness and advantage of the proposed condition are examined through numerical example.

Stability Condition for Discrete Interval Time-varying System with Time-varying Delay Time (시변 지연시간을 갖는 이산 구간 시변 시스템의 안정조건)

  • Han, Hyung-seok
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.20 no.5
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    • pp.475-481
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    • 2016
  • In this paper, the new stability condition of linear discrete interval time-varying systems with time-varying delay time is proposed. The considered system has interval time-varying system matrices for both non-delayed and delayed states with time-varying delay time within given interval values. The proposed condition is derived by using Lyapunov stability theory and expressed by very simple inequality. The restricted stability issue on the interval time-invariant system is expanded to interval time-varying system and a powerful stability condition which is more comprehensive than the previous is proposed. As a results, it is possible to avoid the introduction of complex linear matrix inequality (LMI) or upper solution bound of Lyapunov equation in the derivation of sufficient condition. Also, it is shown that the proposed result can include the many existing stability conditions in the previous literatures. A numerical example in the pe revious works is modified to more general interval system and shows the expandability and effectiveness of the new stability condition.

H Fuzzy Control for Discrete-Time Nonlinear Markovian Jump Systems with Time Delay (시간지연을 갖는 이산 비선형 마코비안 점프 시스템의 H 퍼지 제어)

  • Lee, Kap-Rai;Lee, Kyung-Hee
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.19 no.6
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    • pp.779-786
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    • 2009
  • This paper deals with $H_{\infty}$ fuzzy control problem of discrete-time nonlinear Markovian jump systems with time delay. The Takgi and Sugeno fuzzy model is employed to represent a delayed nonlinear system that possesses Markovian jump parameters. A stochastic mode dependent Lyapunov function is employed to analyze the stability and $H_{\infty}$ disturbance attenuation performance of the Markovian jump fuzzy system with time delay. Stochastic Lyapunov function is dependent on the operation modes of the system. A sufficient condition for the existence of fuzzy $H_{\infty}$ controller are given in terms of matrix inequalities. Also numerical example is presented to illustrate the efficient of the proposed design methods.

Parameter-dependent Robust Stability of Uncertain Singular Systems with Time-varying Delays (시변 시간지연을 가지는 불확실 특이시스템의 변수 종속 강인 안정성)

  • Kim, Jong-Hae
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.47 no.4
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • In this paper, we present a new delay-dependent and parameter-dependent robust stability condition for uncertain singular systems with polytopic parameter uncertainties and time-varying delay. The robust stability criterions based on parameter-dependent Lyapunov function are expressed as LMI (linear matrix inequality). Moreover, the proposed robust stability condition is a general algorithm for both singular systems and non-singular systems. Finally, numerical examples are presented to illustrate the feasibility and less conservativeness of the proposed method.

Stability Analysis for Fuzzy PWM System (퍼지 PWM 시스템에 대한 안정도 분석)

  • Seong, Hwa-Chang;Ju, Yeong-Hun;Park, Jin-Bae
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.373-376
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    • 2008
  • 본 논문은 퍼지 펄스 폭 변조 (Pulse-width-modulation: PWM) 시스템의 안정도에 대해 다루게 된다. 복잡성을 가진 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델에 의해 효율적으로 논의될 수 있다. 본 논문에서는 기존의 LTI 시스템에서 논의 되었던 PWM 제어기 설계 문제를 퍼지 시스템으로 확장시킴으로써 PWM 제어기에 대한 논의의 저변을 확대시키고자 한다. 또한, 리아푸노프 (Lyapunov) 안정도에 기반 한 안정도 증명을 통해 퍼지 PWM 시스템의 안정도를 분석하고자 한다.

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