• Title/Summary/Keyword: Lyapunov 제어 알고리즘

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Direct Adaptive Control of Nonminimum Phase Systems Using Novel Estimation Algorithm (새로운 추정 알고리즘을 이용한 비최소 위상 시스템의 직접 적응 제어)

  • Lee, Seon-Woo;Kim, Jong-Hwan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1992.07a
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    • pp.377-380
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    • 1992
  • This paper proposes a novel direct adaptive pole placement control algorithm which can be applied to continuous time nonminimum phase systems. The algorithm is based on Lyapunov's direct method. By introducing an auxiliary signal, a minimal error model is constructed in state space. Using the error model an estimation law is obtained via Lyapunov's second stability theorem. The global stability of the overall system is established.

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

  • 이순영;김관수
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.2
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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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Enhancing Tracking Performance of a Bilinear System using MPC (쌍선형 시스템의 추종 성능 강화를 위한 예측 제어 알고리즘)

  • Kim, Seok-Kyoon;Kim, Jung-Su;Lee, Youngil
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.21 no.3
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    • pp.237-242
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    • 2015
  • This paper presents a method to enhance tracking performance of an input-constrained bilinear system using MPC (Model Predictive Control) when a feasible tracking control is known. Since the error dynamics induced by the known tracking control is asymptotically stable, there exists a Lyapunov function for the stable error dynamics. By defining a cost function including the Lyapunov function and describing tracking performance, an MPC law is derived. In simulation, the performance of the proposed MPC law is demonstrated by applying it to a converter model.

A study on the roboust discrete adaptive control algorithm (견고한 이산치 적응제어 알고리즘에 관한 연구)

  • 천희영;박귀태;박귀태;이종렬
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 1988.10a
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    • pp.242-245
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    • 1988
  • This paper presents a robust discrete MRAC with the discrete e/sub 1/ -modification. Discrete e/sub 1/ -modification is proposed by extending the Narendra's e/sub 1/ -modification to the discrete version. In this case the adaptive controller was reformed by Lyapunov's direct metbod. And the improved robustness by using this algorithm was showed by sector theory.

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Design of Robust Adaptive Controller for the Improvement in Performance (응답 특성이 향상된 강인한 적응 제어기 설계)

  • Choi, J.B.;Byun, S.H.;Lee, J.H.;Jeong, C.G.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1997.07b
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    • pp.667-671
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    • 1997
  • 본 논문에서는 적응제어계통의 강인성을 향상시키기 위한 새로운 알고리즘을 제시한다. 이 적응 알고리즘은 외란의 영향을 상쇄시키고 Lyapunov 도함수 $V{\le}0$가 되도록 한다. 그 결과로서 외란이 존재하는 경우만 아니라 이상적인 경우에도 출력오차가 0에 수렴한다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션과 DC 서보 전동기의 위치제어 실험을 통하여 $e_1$ 변형법과 실험결과를 비교함으로써 제안한 알고리즘의 타당성을 보여준다.

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A Study on the Stability of Neural Network Control Systems (신경망 제어 시스템의 안정도에 관한 연구)

  • Kim, Eun-Tai;Lee Hee-Jin;Kim Seung-Woo;Park Mi-Gnon
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.37 no.1
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    • pp.21-31
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    • 2000
  • In this paper, an analysis of the stability for a class of discrete-time neural network control systems is presentd. Based on Lyapunov's direct method, a sufficient stability condition for the neural network control systems is systematically derived and the modified back propagation algorithm which reflects the derived stability condition is suggested. The modified BP originates from the derived sufficient condition and guarantees the exponential stability of the resulting trained closed system. Finally, computer simulation is included to show an example where the derived stability condition and the BP modified bythe condition is used to train the control plant.

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

  • Kim, Dong-Hwan;Chen, Ye-Hwa
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.1
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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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Tracking Control Design for Actuating Fin in Underwater Vehicle Under Uncertain Load Torques (불확실한 부하저항을 받는 수중 운동체 구동부의 추적제어)

  • Kim, Dong-Hwan;Lee, Kyo-Il
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.16 no.2 s.95
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    • pp.95-103
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    • 1999
  • 수중운동체가 수중에서 진행할 때 외부 파도에 의한 불확실한 부하 저항을 받으므로 이에 대응하는 핀(조타) 구동부의 제어 문제를 고려한다. 본 논문에서 제시하는 제어기는 본체로부터의 지정 각도를 부여 받으면 이에 부응하여 핀의 각도와 각속도를 이용하여 제어기의 알고리즘을 구축하여 지정된 경로를 추적하게 한다. 또한 핀의 각속도 정보의 이용이 부득이 어려운 상황에 대처하기 위하여 핀의 각도만을 이용한 출력제어기나 추정기를 설계하여 주위 환경의 불확실성을 극복할 수 있는 제어기를 제안한다. DC서보 모터로 구성괸 핀 구동부에 대해 실제 데이터를 사용하여 제안된 제어기의 성능을 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

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Design of Integral Sliding Mode Control for Underactuated Mechanical Systems (부족구동 기계시스템을 위한 적분 슬라이딩 모드 제어기 설계)

  • Yoo, Dong Sang
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.3
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    • pp.208-213
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    • 2013
  • The problem of finding control laws for underactuated systems has attracted growing attention since these systems are characterized by the fact that they have fewer actuators than the degrees of freedom to be controlled. A sliding mode control based on the theory of variable structure systems is a robust methodology to control nonlinear systems. In this paper, a sliding mode control with integral sliding function is proposed and asymptotical stability is proved in the Lyapunov's sense for underactuated systems. In order to verify the effectiveness of the proposed control, computer simulations for an acrobot, which is a representative underactuated system, are performed. Using Mathworks' Simulink/Simscape, the acrobot dynamics is implemented and the proposed control is composed. Simulations demonstrate the effectiveness and usefulness of the proposed control.

Robust Decentralized Stabilization of Uncertain Large-Scale Discrete-Time Systems with Delays (시간지연을 갖는 이산시간 대규모 시스템의 강인 제어기 설계)

  • Park, Ju-Hyeon
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.37 no.6
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    • pp.7-14
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    • 2000
  • This paper describes the synthesis of robust decentralized controllers for uncertain large-scale discrete-time systems with time-delays in subsystem interconnections. Based on the Lyapunov method, a sufficient condition for robust stability, is derived in terms of a linear matrix inequality (LMI). The solutions of the LMI can be easily obtained using various efficient convex optimization techniques. A numerical example is given to illustrate the proposed method.

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