• 제목/요약/키워드: Lyapunov 안정

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IPMSM의 토크출력피드백을 이용한 속도제어 (Speed Control of the IPMSM Using The Torque Output Feedback)

  • 전용호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.93-100
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    • 2018
  • 본 연구는 정밀한 각속도 추종을 위해 토크오차를 보상하는 제어기와 구현에서 제어기의 안정성을 보완하는 방법을 제안한다. 또한 설계된 제어기가 점근적인 안정할 수 있음을 리아프노프 안정도이론에 근거하여 증명하였다. 제안된 제어기는 d축 기준전류를 임의 값에 대한 제어가 가능하고, 속도이득과 전류이득의 두 가지로 손쉽게 제어성능을 달성할 수 있도록 하였다. 약 750W급의 IPMSM에 적용한 결과 레퍼런스 속도 1200[RPM]에 대한 정상상태 오차는 0.1[%]이내이며, 약 5[Nm]의 상수부하에서 약 0.2초 이내에 외란을 극복하여 점근적인 안정한 제어기임을 확인 할 수 있다.

Lyapunov 강인 안정성 조건을 이용한 강인 최적 뱅뱅 제어기 (Robust Optimal Bang-Bang Controller Using Lyapunov Robust Stability Condition)

  • 박영진;문석준;박윤식;임채욱
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.411-418
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    • 2006
  • There are mainly two types of bang-bang controllers for nominal linear time-invariant (LTI) system. Optimal bang-bang controller is designed based on optimal control theory and suboptimal bang-bang controller is obtained by using Lyapunov stability condition. In this paper, the suboptimal bang-bang control method is extended to LTI system involving both control input saturation and structured real parameter uncertainties by using Lyapunov robust stability condition. Two robust optimal bang-bang controllers are derived by minimizing the time derivative of Lyapunov function subjected to the limit of control input. The one is developed based on the classical quadratic stability(QS), and the other is developed based on the affine quadratic stability(AQS). And characteristics of the two controllers are compared. Especially, bounds of parameter uncertainties which theoretically guarantee robust stability of the two controllers are compared quantitatively for 1DOF vibrating system. Moreover, the validity of robust optimal bang-bang controller based on the AQS is shown through numerical simulations for this system.

다비행체 편대비행을 위한 유도법칙 및 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on Guidance Law Design and Simulation of Multiple UAV Formation Flying)

  • 노태수;전경언
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.859-866
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다수 비행체의 편대 비행 시 상호 기하학적 관계 유지에 필요한 유도 법칙과 비선형 시뮬레이션 결과를 제시하였다. 편대 내의 각 비행체는 편대 Leader를 제외하고 모두 Leader와 Follower의 역할을 동시에 맡으며, Leader에 의한 명령은 모든 Follower에게 분배되고 따라서 편대를 이루는 모든 비행체들의 동시기동비행(Synchronized Flight)을 가능하게 한다. 편대 비행 유도 법칙은 가까운 미래 시각에 예상되는 기하학적 오차 그리고 Lyapunov 안정성 이론에 근거하여 도출하였고, 정찰과 감시 임무 예제에 관한 고정밀 비선형 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 유도 법칙의 성능을 검증하였다

항공기 자동착륙 유도 법칙에 관한 연구 (Guidance Laws for Aircraft Automatic Landing)

  • 민병문;노태수;송기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.41-47
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    • 2002
  • 본 논문에서는 일반항공기나 무인항공기의 자동착륙에 적용할 수 있는 착륙 유도 법칙을 제안하고 기존의 일반적인 착륙 과정과의 비교를 통하여 성능을 확인하였다. 착륙 유도법칙은 미사일 요격에서 사용되는 Miss distance 개념과 Lyapunov 안정성 이론에 근거하여 궤환 형태의 속도 및 비행 경로각 명령을 생성할 수 있도록 구성하였다. 기존 문헌에 제시된 항공기의 자동착륙 시뮬레이션을 이용하여 착륙 접근 및 착지 기동 과정을 모사하였다. 착륙 접근의 제U 목적인 강하로 이탈 거리 제거와, 착지 기동시 제어 목적인 고도 제어의 관점에서 새로이 제안하고 있는 착륙 유도 법칙은 기존 방법에 대등 또는 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 기준 궤적의 설정에 따라 다양한 비행 궤적 추종이 가능하므로 향후 무인기의 자동 착륙이나 기동 비행의 설계시 적용할 수 있을 것이다.

보행 시 퇴행성 관절염 환자의 동적 안정성 분석 (Dynamic Stability Analysis of Patients with Degenerative Osteoarthritise during Walking)

  • 류지선
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.21-30
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    • 2008
  • 이 연구는 60대 남자 노인의 정상인들과 무릎 관절염 환자들 사이에 보행 시 국부적인 안정성을 비교하기 위해 선형기법의 변이 계수와 비선형 시계열 동역학 기법의 Lyapunov지수(LyE) 및 상관차원(correlation dimension, COD) 방법을 적용해 분석했다. 분석 결과 선형 운동인 발목의 수직 변위를 통해 관찰한 국부적 안정성은 선형 기법의 변이 계수를 통해 관찰한 결과 정상인 집단이 무릎관절염 환자 집단보다 불안한 것으로 나타난 반면에 비선형 기법 관찰에서는 두 집단 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편 각형 운동인 무릎의 각 변위를 통해 분석된 국부적 안정성은 선형 분석 결과는 두 집단 차이점을 보이지 않았지만, 비선형 기법 결과인 COD 지수는 무릎 관절염 환자가 크게 나타나 결과적으로 보행 시 국부적 불안을 보였다. 이상 본 연구 결과를 종합해 보면 선형 기법의 결과와 비선형 기법의 결과는 일치하지 않았으며, 또한 무릎 관절염 환자의 보행 시 불안정은 발목의 수직 변위인선형에서 보다 무릎 관절 각 변위인 각형에서 뚜렷하게 나타났다.

시변 지연이 존재하는 선형시스템의 개선된 안정성 판별법 (Improved Stability Criteria for Linear Systems with Time-varying Delay)

  • 권오민;박주현;이상문
    • 전기학회논문지
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    • 제59권12호
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    • pp.2284-2291
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    • 2010
  • In this paper, improved stability criteria for linear systems with time-varying delays are proposed. By constructing a new Lyapunov functional, novel stability criteria are established in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Two numerical examples are carried out to support the effectiveness of the proposed method.

비구조적인 불확정성을 갖는 선형시스템의 강인 안정성 (Robust stability of linear system with unstructured uncertainty)

  • 김진훈;변증남
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.52-54
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    • 1991
  • In this paper, the robust stability, and the quadratic performance of linear uncertain systems are studied. A quadratic Lyapunov function candidate with time-varying matrix is derived to provide robust stability bounds. Also upper bounds of a quadratic performance is given under the assumption that the uncertain system is stable. Both the robust stability bounds and the upper bounds of a quadratic performance are obtained as solutions of a class of modified Lyapunov equations.

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불확실성이 존재하는 네트워크 제어시스템의 강인 지연의존 안정성 판별법 (Robust Delay-dependent Stability Criterion for Uncertain Networked Control System)

  • 박명진;권오민;박주현
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.97-102
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    • 2009
  • In this paper, the problem of stability analysis for networked control systems with norm-bounded parameter uncertainties is investigated. By construction Lyapunov's functional, a new delay-dependent stability criterion for uncertain networked control system is established in terms of LMIs (linear matrix inequalities) which can be easily by various convex optimization algorithms. One numerical example is included to show the effectiveness of proposed criterion.

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시변 지연이 존재하는 불확실 동적 시스템의 지연 의존 강인 안정성 (Delay-dependent Robust Stability of Uncertain Dynamic Systems with Time-varying Delays)

  • 권오민;박주현
    • 전기학회논문지
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    • 제58권1호
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    • pp.181-186
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    • 2009
  • In this paper, the stability analysis for uncertain dynamic systems with time-varying delays is considered. By constructing a new Lyapunov functional, a novel stability criterion is established in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Two numerical examples are carried out to support the effectiveness of the proposed method.

이산 시변 상태지연시스템의 안정성 (Stability of Time-Varying Discrete State Delay Systems)

  • 서영수
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권2호
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    • pp.43-47
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    • 2002
  • Stability conditions of time-varying discrete state delay systems are proposed. The time-varying state delay is assumed that (i) the magnitude is known to lie in a certain interval (ii) the upper bound of the rate of change is known. Under these conditions, new stability conditions are derived based on switched Lyapunov functions. Stability conditions for both fast time-varying and slowly time-varying delay are considered.