• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제4권1호
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• pp.99-109
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• 2003

Attitude control law synthesis for the three-axis attitude maneuver of a flexible spacecraft model is presented in this study. The basic idea is motivated by previous works for the extension into a more general case. The new case includes gravitational gradient torque which has significant effect on a wide range of low earth orbit missions. As the first step, the fully nonlinear dynamic equations of motion are derived including gravitational gradient. The control law design based upon the Lyapunov approach is attempted. The Lyapunov function consists of a weighted combination of system kinetic and potential energy. Then, a set of stabilizing control law is derived from the basic Lyapunov stability theory. The new control law is therefore in a general form partially validating the previous work in some sense.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제2권4호
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• pp.530-535
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• 2004

This paper deals with the unknown input observer (UIO) design problem for a class of linear time-delay systems. A case in which the observer error can completely be decoupled from an unknown input is treated. Necessary and sufficient conditions for the existences of such observers are present. Based on Lyapunov stability theory, thedesign of the observer with internal delay is formulated in terms of linear matrix inequalities (LMI). The design of the observer without internal delay is turned into a stabilization problem in linear systems. Two design algorithms of UIO are proposed. The effect of the proposed approach is illustrated by two numerical examples.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권2호
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• pp.8-15
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• 2010

본 논문은 비선형 시스템에 대하여 강인한 고이득 관측기 설계 방법을 제안하였고 그것의 안정성을 리아푸노프 이론을 기반으로 분석하였다. 그 시스템의 상태는 측정 할 수 없다고 가정하였다. 제안된 고이득 관측기는 역학식에 추정 오차의 적분을 포함한다. 그것은 고이득 관측기의 성능을 향성시키고 제안된 관측기가 잡음, 불확실성, 피킹 현상과 같은 것들에 대해 강인하도록 만든다. 그것의 안정성은 리아푸노프 방법에 의해 분석된다. 이를 출력 되먹임 제어기에 적용하였고 모의실험 결과를 통해 기존의 관측기기반의 출력 되먹임 제어기, 상태 되먹임 제어기와 비교하여 제안된 방법의 효율성을 증명하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권1호통권94호
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• pp.141-149
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• 1999

어느 한 계가 양수의 발산지수(Lyapunov exponent)를 가질 때 이 계는 카오스계로 분류되며 그 동특성은 예측이 불가능해 진다. 감쇠 기계계(소산계)에서는 위상공간(phase space)의 초기 부피가 시간에 따라 수축한다. 발산 지수들의 합은 음수이며 그 기계계의 감쇠와 관련되며, 따라서 발산지수들의 합은 감쇠의 변화를 감시하는데 사용되어질 수 있다. 그러나 그 감쇠변화를 감시하기 위해서는 발산지수를 계산하는데 사용하는 신호(data) 부분(segment)이 짧아야 한다. 이는 문제점을 야기시키는데 그 이유는 발산지수가 아주 많은 양의 발산률(divergence rate)의 평균으로서 구해지기 때문이다. 이 문제를 극복하기 위해서, 본 저자는 '순간발산지수(Instantaneous Lyapunov Exponent)'를 도입하였으며, 이 순간발산지수들의 합이 어떻게 기계계의 감쇠와 관련되어지는 가에 대하여 기술하였다. 미분방적식과 시계열(time series)을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션은 '순간발산지수들의 합'의 중요성을 입증하였다. 그러나 시계열(또는 실험신호)로 부터의 정확한 순간발산지수를 측정하기는 매우 힘들기 때문에 '부분발산지수(Short term averaged Lyapunov Exponent)'를 또한 도입하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제21권4호
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• pp.18-25
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• 2017

This paper deals with vibration control of a small mount with MR(Magneto-Rheological) fluid as a functional fluid mount for precision equipment of automobiles. Damping and stiffness coefficients of the mount with MR fluid are changed by variations of the applied magnetic field strength. We present the robust control scheme, based on a conventional sliding mode control theory, for the design of a stable controller that is capable of vibration control due to various disturbances such as impact and periodic excitations, and is insensitive to dynamic properties of the mount. We got stable controller by using Lyapunov stability theory. The controller is then realized by using a semi-active control condition in simulations. Chattering problem of the sliding mode control is eliminated by saturation function instead of signum function. The sliding mode control with Lyapunov stability theory is superior to passive and Sky-Hook control in performance.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권6호
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• pp.523-530
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• 2007

크레인 시스템은 항만 터미널 등의 산업현장에서 무거운 물체를 이송하는데 사용되는 장비로서 그 정확성과 신속성을 동시에 만족시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 적응제어기의 일종인 모델매칭 기법을 이용하여 복잡한 3 자유도 비선형 크레인의 제어 시스템에 대한 연구를 제안한다. 피드백 선형화(feedback linearization)를 통해 비선형 크레인 모델을 선형화한 후 PD 제어기를 적용하여 선형 공칭 모텔을 구한다. 이 모델은 시스템 섭동을 갖는 실시간 시스템 모델과 함께, 리아푸노브(Lyapunov) 이론을 적용하여 실시간 섭동에 의해 발생되는 제어오차를 감소하기 위한 보조 제어규칙의 산출에 이용된다. 또한 리아푸노브 안정성이론을 적용하여 구성한 크레인 제어시스템의 안정성 해석을 실시한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하며 기존의 제어방식과 비교 분석하여 그 우수성을 입증한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.236-242
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• 2009

2관절 유연한 로봇 팔는 관절 축을 회전할 때 진동이 발생한다. 본 논문에서는 유연한 로봇팔의 진동 동력학은 bernoulli-Euler의 beam이론과 라그란지 방정식을 이용하여 구하였고, $\dot{D}$-2C가 skew symmetric이다는 사실을 사용하여 계산량을 줄이는 단순한 구조의 새로운 제어기를 제안한다. Lyapunov 안정도 이론은 관절을 조절하기 위한 안정한 확정적인 비선형 제어기를 성취하기 위하여 적용된다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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• pp.42-45
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• 1998

In this paper, a fuzzy control technique using adjustable scale factors and Lyapunov Function for the precise position control of DC servo system is introduced. The suitable scale factors were selected and the stable control input using the stability theory of Lyapunov function cam be applied. Therefore, the controlled system have the robustness against disturbances and can be stabilized because of reinforced adaptivity. This proposed fuzzy controller is implemented on a 80586 micro-computer which have of fuzzy inference routine part, manipulating part of scale factors and DT-2801 data aquisition board.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.443-445
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• 1998

In this paper, an alternate method for state-covariance assignment for SISO(single input single output) linear systems is proposed. This method is based on the inverse solution of the Lyapunov matrix equation and the resulting formulas are similar in structure to the formulas for pole placement. Further, the set of all assignable covariance matrices to a SISO linear system is also characterized.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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• pp.518-521
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• 1994

Most of the theorems of nonlinear stability is based on the Lyapunov stability theory. The Lyapunov function method is most well-known and provides precise and rigorous theoretical backgrounds. However, the conventional approach to direct stability analysis has been performed without taking account of damping effects. For accurate stability analysis of nonlinear systems, the damping effects should be considered. This paper presents a new method to derive a group of Lyapunov functions to reflect the damping effects by considering the integral relationships of the system governing equations.