• 제목/요약/키워드: Lyapunov 안정

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시간지연시스템의 안정성에 관한 연구동향 (Stability on Time Delay Systems: A Survey)

  • 박부견;이원일;이석영
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.289-297
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    • 2014
  • This article surveys the control theoretic study on time delay systems. Since time delay systems are infinite dimensional, there are not analytic but numerical solutions on almost analysis and synthesis problems, which implies that there are a tremendous number of approximated solutions. To show how to find such solutions, several results are summarized in terms of two different axes: 1) theoretic tools like integral inequality associated with the derivative of delay terms, Jensen inequality, lower bound lemma for reciprocal convexity, and Wirtinger-based inequality and 2) various candidates for Laypunov-Krasovskii functionals.

풍력 터빈 시스템의 강인 피치 제어 (A Robust Pitch Control of Wind Turbine Systems)

  • 한명철;성창민;황욱
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.1287-1293
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    • 2013
  • In this paper, we consider variable speed wind turbine systems containing uncertain elements. Though PI controller is generally used for pitch control, it cannot guarantee a stability and performance of the complicated wind turbine systems. A robust pitch control scheme is proposed to regulate the electric power output above the rated wind speed. The pitch controller is designed in order to guarantee uniform boundedness and uniform ultimate boundedness based on the bound values of the set where the uncertainties are laid or moves. In order to verify the proposed control scheme, we present stability analysis and simulation results using Matlab/Simulink.

동적마찰 섭동을 갖는 자율이동 로봇 시스템의 강인적응제어 및 안정성 해석 (Robust Adaptive Control of Autonomous Robot Systems with Dynamic Friction Perturbation and Its Stability Analysis)

  • 조현철;이권순
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.72-81
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    • 2009
  • This paper presents a robust adaptive control method using model reference control strategy against autonomous robot systems with random friction nature. We approximate a nonlinear robot system model by means of a feedback linearization approach to derive nominal control law. We construct a Least Square (LS) based observer to estimate friction dynamics online and then represent a perturbed system model with respect to approximation error between an actual friction and its estimation. Model reference based control design is achieved to implement an auxiliary control in order for reducing control error in practice due to system perturbation. Additionally, we conduct theoretical study to demonstrate stability of the perturbed system model through Lyapunov theory. Numerical simulation is carried out for evaluating the proposed control methodology and demonstrating its superiority by comparing it to a traditional nominal control method.

간편 간접추론 퍼지논리 경계층을 갖는 슬라이딩 모드 제어기의 설계 (Design of Sliding Mode Controller with a SIIM Fuzzy Logic Boundary Layer)

  • 채창현
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권2호
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    • pp.45-52
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    • 2004
  • 본 논문에서는 슬라이딩 라인 함수의 각 요소를 간편 간접추론 퍼지 논리의 입력변수로 사용하여 슬라이딩 모드 제어기의 경계층을 모사하는 간편 간접추론 퍼지논리 경계층을 갖는 슬라이딩 모드 제어기를 설계하였다. 제안된 제어시스템은 별도의 비선형 함수를 구할 필요가 없으며, 네 개의 퍼지규칙으로 이루어지므로 간단하고 안정도 증명이 쉬운 장점을 가진다. 본 논문의 유효성을 비선형 시변 시스템에 적용하여 고찰하였다.

신경망을 이용한 비선형 직접적응제어기 설계에 관한 연구 (On a Design of the Nonlinear Direct Adaptive Controller Using Neural Networks)

  • 이순영;김관수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.109-114
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    • 2001
  • 본 논문에서는 비선형 제어시스템의 성능 개선을 위한 새로운 신경망 직접 적응제어 알고리즘을 제시하였다. 제어칙은 Gaussian RBF 신경망을 이용한 제어입력과 근사화 오차 및 외란의 영향을 제거하기 위한 보조제어 입력으로 구성하였다. 또한 신경망에 사용된 가중치와 보조입력의 파라미터를 조정하기 위한 적응칙은 Lyapunov 안정도 이론에 의하여 구하였다. 이렇게 함으로써 외란이나 근사화 오차에 관계없이 플랜트와 기준모델 사이의 오차가 0이 되도록 하는 알고리즘을 구할 수 있었다. 또한 제시된 알고리즘의 효용성을 알아보기 위하여 Duffing forced oscillation 시스템에 대하여 시뮬레이션 하여본 결과 만족할만한 성능을 얻을 수 있었다.

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일반적인 유연조인트 로봇에 부합되는 견실제어설계 (Robust control design applicable to general flexible joint manipulators)

  • 김동환;챈 예화
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.10-18
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    • 1998
  • 불확실한 변수와 비선형성을 가지는 유연조인트 로봇의 견실제어 방안을 제시한다. 그리고 본 시스템에서 불확실구조는 일치성을 유지하지 않는 불일치성 불확실 시스템이다. 제어기는 리아노프의 방안에 근거를 두고있다. 견실제어는 연산토크법을 사용하고 삽입제어기법을 통하여 좌표변환을 통해 구성된다. 제어기 설계과정은 우선 연산토크방법에 의해 시스템 동역학에서 정격부분을 선형으로 2개의 부분시스템으로 구성한다. 이후 좌표변환을 이용하여 각 부분시스템에 제어기를 구축한다. 이 방안을 통하여 관성 행렬이 알려진 값인 경우 이 행렬의 상위한계 조건없이 제어기를 설계할 수 있다. 따라서 임의의 형태의 로봇에도 적용 가능한 제어알고리즘이 된다. 설계된 견실제어는 변환된 시스템이나 원시스템 모두 실용적 안정성을 보장한다. 이 변환은 단지 불확실변수의 최대 한계값의 정보만을 요구한다.

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다변수시스템의 상태식별과 제어를 위한 안정한 적응구조의 설계 (A Adaptive Scheme design for Identification and Control of multivariable Systems)

  • 김석겸;전상영;임화영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 정기총회 및 창립40주년기념 학술대회 학회본부
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    • pp.69-72
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    • 1987
  • General schemes for the adaptive control and identification of multivariable systems by model reference approach are developed. Lyapunov's direct method and LaSalle's theorem are employed to ensure the stability of these schemes. An added feature is the simplicity of the stable adaptive laws, which depend explicitly on the state variables of plant and model, and on the plant input. Computer simulation results of several examples illustrate the the effectiveness of the proposed schemes.

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다중 시간지연을 갖는 불확정성 선형 시스템의 강인 안정성 (Robust Stability of Uncertain Linear Systems with Multiple Time-delayed)

  • 이희송;김진훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.449-451
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    • 1998
  • In this paper, we consider the problem of the robust stability of uncertain linear systems with multiple time-varying delays. The considered uncertainties are both the unstructured uncertainty which is only known its norm bound and the structured uncertainty satisfying the matching conditions, respectively. We present conditions that guarantee the robust stability of systems based on Lyapunov stability theorem and $H_{\infty}$ theory in the time domain. Finally, we show the usefulness of our results by numerical examples.

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결합된 시변 상미분 방정식의 해의 성질에 관하여 (Note on behavior of a coupled nonautonoumous ordinary differential equation)

  • 홍금식;한명철;이석;윤중선
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.1-3
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    • 1995
  • 결합된 시변 상미분 방정식의 해외 점근적 성질에 관한 연구이다. 리아프노프 직접 방법에 의하면 평등 안정성(uniform stability)만 얻어졌을 경우이지만, 추가적으로 상태 벡터 중 일부가 0으로 점근적 수렴함을 보이는데 있다. 얻어진 결과는 특히 불변원리(invariance principle)가 성립하지 않는 시변 시스템에 유용하다.

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비선형 불확실성 시간지연 시스템의 퍼지 견실 $H^{\infty}$제어기 설계 (Fuzzy Robust$H^{\infty}$ Controller Design of Nonlinear Uncertain Time Delay Systems)

  • 김종해;이형호;박홍배
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권5호
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    • pp.30-41
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    • 1999
  • 본 논문에서는 연속시간과 이산시간에서 파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 비선형시스템에 대한 퍼지 견실 H∞ 제어기 설계방법을 제시한다. 비선형시스템은 변형한 T-S(Takagi- Sugeno) 퍼지모델을 사용하여 나타내고, 퍼지제어는 PDC(parallel distributed compensation) 개념을 이용한다. 또한 Lyapunov 접근방법을 이용하여 불확실성, 외란과 시간지연을 가지는 변형한 T-S 퍼지모델의 H∞ 노옴 한계를 가지는 자승적 안정성을 언급하고, LMI(linear matrix inequality) 기법을 이용하여 퍼지 견실 H∞ 제어기의 존재 조건과 제어기 설계방법을 제시한다. 그러므로 제시한 기법은 구하여진 충분조건을 만족하는 해를 찾음과 동시에 제어기를 한번에 설계할 수 있다. 마지막으로 예제를 통하여 제시한 방법의 타당성을 확인한다.

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