• 제목/요약/키워드: Nonlinear Mode

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비선형 슬라이딩 평면의 설계를 위한 LMI 접근법 (An LMI Approach to Nonlinear Sliding Surface Design)

  • 최한호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1197-1200
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    • 2010
  • The problem of designing a nonlinear sliding surface for an uncertain system is considered. The proposed sliding surface comprises a linear time invariant term and an additional time varying nonlinear term. It is assumed that a linear sliding surface parameter matrix guaranteeing the asymptotic stability of the sliding mode dynamics is given. The linear sliding surface parameter matrix is used for the linear term of the proposed sliding surface. The additional nonlinear term is designed so that a Lyapunov function decreases more rapidly. By including the additional nonlinear term to the linear sliding surface parameter matrix we obtain a nonlinear sliding surface such that the speed of responses is improved. We also give a switching feedback control law inducing a stable sliding motion in finite time. Finally, we give an LMI-based design algorithm, together with a design example.

Sliding Mode Control for Attitude Tracking of Thruster-Controlled Spacecraft

  • Cheon, Yee-Jin
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.461-461
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    • 2000
  • Nonlinear pulse width modulation(PWM) controlled system is considered to achieve control performance of thruster-controlled spacecraft. The actual PWM controlled motions occurs, very closely, around the average model rajectory. Furthermore nonlinear PWM controller design can be directly applied to thruster controlled spacecraft to determine thruster on-time. Sliding mode control for attitude tracking of three-axis thruster-controlled spacecraft is presented. Simulation results are shown which use modified Rodrigues parameters and sliding mode control law to achieve attitude tracking of a three-axis spacecraft with thrusters.

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회귀신경망을 이용한 슬라이딩 모드 제어 (Sliding Mode Control based on Recurrent Neural Network)

  • 홍경수;이건복
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.135-139
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    • 2000
  • This research proposes a nonlinear sliding mode control. The sliding mode control is designed according to Lyapunov function. The equivalent control term is estimated by neural network. To estimate the unknown part in the control law in on-line fashion, A recurrent neural network is given as on-line estimator. The stability of the control system is guaranteed owing to the on-line learning ability of the recurrent neural network. It is certificated through simulation results to be applied to nonlinear system that the function approximation and the proposed control scheme is very effective.

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비선형 박막으로 둘러싸인 평면 광도파로에서의 비선형 도파광 특성 (Nonlinear guided-wave properties in planar waveguides with two nonlinear bounding thin films)

  • 정종술;송석호;이일항
    • 한국광학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.136-141
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    • 1996
  • 본 논문에서는 두 개의 비선형 박막으로 둘러싸인 평면 광도파로에서의 TE 비선형 도파광 특성에 대한 새로운 접근 방법을 제안한다. 비선형 박막에 대한 특성을 묘사하는 비선형 특성행렬을 이용하여 비선형 광도파로에 대한 비선형 분산 방정식을 해석적 형태로 유도한다. 분산 방정식을 기반으로 하는 전산시늉으로 도파광의 파워에 대한 모드 굴절율 변화, 전장의 세기가 최대인 위치, 그리고 파워 분포 등의 도파광의 비선형 특성을 계산한다. 자기-집속형 광도파로 구조에서 비선형 박막의 두께를 감소하면 파워-의존 비선형 모드 굴절율의 광학적 쌍안정 특성이 나타나며 광학적 쌍안정 특성을 위한 임계 파워는 증가한다. 그리고 비선형 광도파로 구조 내부의 파워분포 특성은 비선형 Fabry-Perot etalon의 동작 특성과 유사한 광학적 쌍안정 특성을 나타낸다.

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불확실 비선형 플랜트를 위한 포화 함수에 의한 새로운 강인한 연속 가변구조제어시스템 (A New Robust Continuos VSCS by Saturation Function for Uncertain Nonlinear Plants)

  • 이정훈
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권3호
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    • pp.30-39
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    • 2011
  • 본 연구에서는 수정된 상태변수 의존 비선형 형을 바탕으로 부정합조건 불확실성과 정합조건 외란을 갖는 비선형 시스템의 제어를 위한 새로운 둔감한 비선형 연속 가변구조제어기의 체계적인 설계를 제안한다. 부정합조건 불확실과 정합조건 외란 비선형 시스템을 상태변수 의존 비선형 시스템 형으로 표현한 후 체계적인 둔감한 새로운 제어기 설계를 한다. 대상 시스템의 확장을 위하여 비선형 시스템 함수의 불확정성을 상태변수 의존 항과 비의존 항 두 부분으로 나눈다. 본 비선형 제어는 제어 결과 동특성을 선형으로하기 위하여 그리고 슬라이딩 모드 존재조건을 쉽게 만족시키기 위하여 변환된 선형 슬라이딩 면을 선정한다. 선정된 슬라이딩 면 위에 슬라이딩 존재조건과 폐루프 지수 안정성을 만족하는 제어입력을 제안한다. 정리를 통하여 증명한다. 본 제어의 실용성을 위하여 가변구조제어의 내재된 특성인 제어입력의 불연속성을 극적으로 개선한다. 설계 예와 시뮬레이션 연구를 통하여 제안된 제어기의 유용성을 입증한다.

Nonlinear evolution of Alfven waves via mode conversion

  • 김경임;이동훈;류동수;김관혁;이은상
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.119.1-119.1
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    • 2012
  • It is well known that the FLRs are excited by compressional waves via mode conversion, but there has been no apparent criterion on the maximum amplitude in the regime of linear approximations. Such limited range of amplitude should be understood by including nonlinear saturation of FLRs, which has not been examined until now. In this study, using a three-dimensional magnetohydrodynamic (MHD) simulation code, we examine the evolution of nonlinear field line resonances (FLRs) in the cold plasmas. The MHD code used in this study allows a full nonlinear description and enables us to study the maximum amplitude of FLRs. When the disturbance is sufficiently small, it is shown that linear properties of MHD wave coupling are well reproduced. In order to examine a nonlinear excitation of FLRs, it is shown how these FLRs become saturated as the initial magnitude of disturbances is assumed to increase. Our results suggest that the maximum amplitude of FLRs become saturated at the level of the same order of dB/B as in observations roughly satisfies the order of ~0.01. In addition, we extended this study for the plasma sheet boundary layer (PSBL) region. We can discuss the maximum disturbances of the Alfven via mode conversion becomes differently saturated through each region.

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Adelphic Integral을 이용한 비선형 정규모드 진동 해석 (A Study on the Nonlinear Normal Mode Vibration Using Adelphic Integral)

  • Huinam Rhee;Joo, Jae-Man;Pak, Chol-Hui
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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    • pp.799-804
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    • 2001
  • Nonlinear normal mode (NNM) vibration, in a nonlinear dual mass Hamiltonian system, which has 6th order homogeneous polynomial as a nonlinear term, is studied in this paper. The existence, bifurcation, and the orbital stability of periodic motions are to be studied in the phase space. In order to find the analytic expression of the invariant curves in the Poincare Map, which is a mapping of a phase trajectory onto 2 dimensional surface in 4 dimensional phase space, Whittaker's Adelphic Integral, instead of the direct integration of the equations of motion or the Birkhotf-Gustavson (B-G) canonical transformation, is derived for small value of energy. It is revealed that the integral of motion by Adelphic Integral is essentially consistent with the one obtained from the B-G transformation method. The resulting expression of the invariant curves can be used for analyzing the behavior of NNM vibration in the Poincare Map.

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수중운동체의 호버링시스템을 위한 퍼지 슬라이딩 모드 제어기 설계 (A fuzzy sliding mode controller design for the hovering system of underwater vehicles)

  • 김종식;김성민
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.25-32
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    • 1995
  • Nonlinear depth control algorithms for the hovering system of underwater vehicles are presented. In this paper, a nonlinear effect in heave motion for underwater vehicles, a deadzone effect of the flow control valve in the hovering tank and an impact disturbance are considered. In this situation, in order to choose a desirable controller, sliding mode controller and fuzzy sliding mode controller are designed and compared. The computer simulation results show that the fuzzy sliding mode control system is more suitable in order to maintain a desirable depth of an underwater vehicle with a deadzone and impact disturbance.

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지연시간을 갖는 비선형 시스템을 위한 퍼지-신경망 기반 예측제어기 설계 (Design of Neuro-Fuzzy-based Predictive Controller for Nonlinear Systems with Time Delay)

  • 김성호;김주환;이영삼
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.144-150
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    • 2002
  • 본 논문에서는 지연시간을 갖는 비선형 시스템의 효율적 제어를 위해 퍼지-신경망에 기반한 지연시간 보상기를 제안하였다. 제안된 제어시스템은 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)라고 불리는 두개의 퍼지-신경망으로 구성되며 이중 하나는 직-병렬 방식으로 동작하고 다른 하나는 병렬 방식으로 동작한다. 직-병렬 방식으로 동작하는 퍼지-신경망은 지연시간을 갖는 비선형 시스템의 응답을 추종하는 특성을 갖으며 병렬 방식으로 동작하는 퍼지-신경망은 지연시간을 보상하기 위한 시스템 출력을 예측하는 기능을 수행한다. 따라서 본 연구에서 제안된 시스템은 전형적인 Smith 예측기의 비선형 시스템에의 적용을 위한 확장이라고 생각할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 지연시간 보상기의 상세한 설계과정을 보였으며 또한 제안된 제어기 설계 기법의 유용성 화인을 위해 비선형 수치데이터에 대한 컴퓨터 모의실험을 수행하였다.

분리된 비선형 시스템의 적응 퍼지 슬라이딩모드 제어 (An Adaptive Fuzzy Sliding-Mode Control for Decoupled Nonlinear Systems)

  • 김도우;양해원;윤지섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.719-727
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    • 2002
  • We proposed a decoupled adaptive fuzzy sliding-mode control scheme for a class of fourth-order nonlinear systems. The system is decoupled into two second-order systems such that each subsystem has a separate control target expressed in terms of sliding surface. For these sliding surfaces, we define main and sub target conditions. and, we made intermediate variables which are interconnected both surface conditions from the sub target sliding surface. Then, Two sets of fuzzy rule bases are utilized to represent the equivalent control input with unknown system functions of the main target sliding surface including intermediate variables. The membership functions of the THEN-part, which is used to construct a suitable equivalent control of sliding-mode control, are changed according to the adaptive law. With such a design scheme, we not only maintain the distribution of membership functions over state space but also reduce the computing time considerably. We apply the decoupled adaptive sliding-mode control to a nonlinear Cart-Pole system and confirms the validity of the proposed approach.