• 제목/요약/키워드: Lyapunov 안정

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

  • 김남호
    • 산업기술연구
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    • 제3권
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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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Lyapunov 직접법에 의한 2모선 개통의 전압안정도 해석 (A study on Voltage Stability Analysis by the Lyapunov Direct Method in 2-bus Systems)

  • 문영현;이태식;김백;이응혁;박능수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.106-108
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    • 1993
  • This paper gives derivations of voltage collapse conditions by using the Lyapunov function, which yields the exactly same results with the sensitivity analysis approach. On the other hand, the voltage collapse phenomenon is interpreted in the physical sense, and causes of the static voltage unstability and the dynamic voltage unstability are analyzed with the use of proposed Lyapunov function. In addition a new method is developed to calculate the power capacity limit of transmission lines with respect to voltage stability. This paper shows that it is able to analyze the voltage collapse with the Lyapunov direct method in the simple 2-bus system and proposes that the method works well by observing the variation of Lyapunov function as the load is increased in the system.

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Lyapunov Redesign 기법을 이용한 태양광 발전 시스템의 안정한 적응형 컨버터 제어기법 (The Stable Adaptive Converter Control Method of Photovoltaic Power Systems using Lyapunov Redesign Approach)

  • 조현철;박지호;김동완
    • 전기학회논문지P
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    • 제61권4호
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    • pp.161-167
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    • 2012
  • Energy conversion systems such as power inverters and converters are basically significant in establishing photovoltaic power systems to enhance power effectiveness. This paper proposes a new converter control method by using the Lyapunov redesign approach. We construct the proposed control mechanism linearly composed of nominal control and auxiliary control laws. The former is generally designed through a well-known power electronic technology and the latter is implemented to compensate real-time control error due to uncertain natures of converter systems in practice. For realizing adaptive control capability in the proposed control mechanism, a control parameter vector is estimated by utilizing a steepest descent based optimization method. We carry out numerical simulation with Matlab(c) software to demonstrate reliability of the proposed converter control system and conduct a comparative study to prove its superiority by comparing with a generic converter control methodology.

구조화된 불확실성의 비선형요소를 갖는 선형 시스템의 강인영역 개선 (Improvement of the Robustness Bounds of the Linear Systems with Structured Uncertainties)

  • 조장현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.171-179
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    • 2001
  • The purpose of this paper is the derivation and development of the new definitions and methods for the new estimation of robustness for the systems having structured uncertainties. This proposition adopts the theoretical analysis of the Lyapunov direct methods, that is, the sign properties of the Lyapunov function derivative integrated along finite intervals of time, in place of the original method of the sign properties of the time derivative of the Lyapunov function itself. This is the new sufficient criteria to relax the stability condition and is used to generate techniques for the robust design of control systems with structured perturbations. The systems considered are assumed to be nominally linear, with time-variant, nonlinear bounded perturbations. This new techniques demonstrate the improvement of robustness bounds from the numerical results.

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강인 포화 제어기의 안정성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Stability of Robust Saturation Controller)

  • 임채욱;문석준;박영진;박윤식
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.207-213
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    • 2006
  • In our previous research, we proposed a robust saturation controller which involves both control input saturation and structured real parameter uncertainties. This controller can analytically prescribed the upper and lower bounds of parameter uncertainties, and guarantee the closed-loop robust stability of the system in the presence of actuator's saturation. And the availability and the effectiveness of the proposed robust saturation controller were verified through numerical simulations. In this paper, we verify the robust stability of this controller through experimental tests. Expecially, we show unstable cases of other controllers in comparison with this controller. Experimental tests are carried out in the laboratory using a two-story test structure with a hydraulic-type active mass damper.

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

  • 주영훈;이호재;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권3호
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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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Lyapunov 함수의 목표 변화율을 이용한 가진된 건물의 슬라이딩 모드 제어 (Sliding Mode Control with Target Variation Rate of Lyapunov Function for Seismic-Excited Structures)

  • 이상현;정진욱;민경원;강경수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.73-78
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    • 2001
  • 본 논문은 Lyapunov 함수의 목표 변화율을 이용한 슬라이딩 모드 제어 기법을 제안한다. 슬라이딩 모드 제어는 구조물이 안정적인 거동을 하는 슬라이딩 표면을 정의하고 정의된 슬라이딩 표면에서 구조물이 거동하도록 만드는 제어기법으로 선형제어와 뱅뱅제어 등의 다망한 제어기 설계가 가능하다. 그러나, 기존 연구에서 선 형제어의 경우 Lyapunov 함수의 변화율이 음수라는 조건만 만족하도록 제어기 설계를 수행하여 제어기의 성능을 충분히 활용하지 못한다. 또한 제어기의 성능을 극대화하기 위해 사용하는 뱅뱅제어의 경우, 불필요하게 큰 제어력이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 제안된 제어기법은 설계자에 의해 설정된 Lyapunov 함수의 목표 변화율을 달성함으로써 제어기의 성능을 효율적으로 활용할 수 있다. 수치해석결과, 제안된 제어기법은 기존의 선형제어보다 큰 최대응답감소의 효과를 가지며, 기존의 뱅뱅제어보다 적은 제어력을 가지고도 동등한 제어효과를 보인다.

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

  • 성화창;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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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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비선형 시스템을 위한 Takagi-Sugeno 퍼지 샘플치필터 (Takagi-Sugeno Fuzzy Sampled-data Filter for Nonlinear System)

  • 김호준;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.349-354
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    • 2015
  • 본 논문은 비선형 시스템을 위한 T-S 퍼지 샘플치 필터의 안정도 조건을 제시한다. 퍼지 시스템과 퍼지 필터 사이의 에러 시스템을 제시하며, 리아푸노프 안정도 해석 기법을 이용해 에러 시스템의 안정도 조건을 선형행렬부등식의 형태로 표현한다. 제안된 안정도 조건은 기존과는 다른 접근법을 이용하며, 더 나은 성능을 보인다. 모의실험을 통해 제안한 기법의 효용성을 검증한다.

단일 분산시스템의 강인안정성 해석 (Stability Robustness of Unified Decentralized Systems)

  • 이동기;허광희;오도창;이규;이우상
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권2호
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    • pp.1-9
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    • 2007
  • 이 논문에서는 델타연산자를 사용하는 단일접근법에 의해 단일분산시스템에 대한 변동경계치의 새로운 결과를 제시하였다. 시스템 불확실성이 존재하는 경우에 대한 새로운 장인 안정성 경계치를 이용하여 단일 분산시스템의 강인 안정성 해석이 수행되었다. 새로운 단일 안정성 경계치는 단일 리아프노프 행렬 방정식에 근거하여 개발되었다. 또한 새로운 단일 경계치가 적용되었을 때 시스템이 그 안정성을 유지함을 나타내었고 예제가 이 제안된 결과를 입증하기 위해 제시되었다.