• 제목/요약/키워드: controllability Gramian

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A Balanced Model Reduction for Fuzzy Systems with Time Varying Delay

  • Yoo, Seog-Hwan;Park, Byung-Jae
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권1호
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • This paper deals with a balanced model reduction for T-S(Takagi-Sugeno) fuzzy systems with time varying state delay. We define a generalized controllability gramian and a generalized observability gramian for a stable T-S fuzzy delayed systems. We obtain a balanced state space realization using the generalized controllability and observability gramian and obtain a reduced model by truncating states from the balanced state space realization. We also present an upper bound of the approximation error. The generalized controllability gramian and observability gramian can be computed from solutions of linear matrix inequalities. We demonstrate the efficacy of the suggested method by illustrating a numerical example.

A controllability-based formulation for the topology optimization of smart structures

  • Goncalves, Juliano F.;Fonseca, Jun S.O.;Silveira, Otavio A.A.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제17권5호
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    • pp.773-793
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    • 2016
  • This work presents a methodology to distribute piezoelectric material for structural vibration active control. The objective is to design controlled structures with actuators which maximizes the system controllability. A topology optimization was formulated in order to distribute two material phases in the domain: a passive linear elastic material and an active linear piezoelectric material. The objective is the maximization of the smallest eigenvalue of the system controllability Gramian. Analytical sensitivities for the finite element model are derived for the objective functions and constraints. Results and comparisons with previous works are presented for the vibration control of a two-dimensional short beam.

불확실한 비선형 시스템의 균형화된 모델축소 (A Balanced Model Reduction for Uncertain Nonlinear Systems)

  • 류석환;최병재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.144-149
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    • 2006
  • 이 연구는 T-S 퍼지 접근법을 이용하여 불확실한 비선형 시스템의 균형화된 모델 차수 축소 방법을 제시한다. 일반화된 가제어성, 가관측성 그래미안을 정의하고 이들을 이용하여 균형화된 상태공간 모델을 얻는다. 균형화된 상태공간 모델로부터 상태변수 뿐만 아니라 불확실한 요소를 절삭하여 간략화된 모델을 얻는 기법을 제시하고 모델오차의 상한치를 제시한다. 균형화된 상해공간은 선형행렬 부등식의 해를 구하여 구현할 수 있으며 제시한 방법의 효용성을 보여주기 위하여 수치 예를 보여준다.

최소총계적계수 감도를 갖는 상태공간 디지틀 필터의 합성 (Synthesis of the State-space Digital Filter with Minimum Statistical Cofficient Sensitivity)

  • 문용선;박종안
    • 한국통신학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.510-520
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    • 1988
  • 無限誤長 상태 공간 디지틀 필터를 有限誤長 상태 공간 디지틀 필터로 실현할 때 量子化 誤差인 상태 공간 계수〔ABCD〕의 미소 변동에 기인한, 출력 오차 分散을 $\Delta$〔ABCD〕의 分散으로 正規化하였다. 즉, S=E을 統計的 感度로 정의하고 시스템 구조적 성질을 나타내는 可制御性 Gramian, 그리고 2차 모드 해석 방법을 상태 공간 디지틀 필터에 확장해서 最小 統計的 感度를 갖는 실현 구조를 합성하였으며 시뮬레이션을 통하여 최소 구조 합성의 유효성을 확인하였다.

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시변 파라메터를 갖는 선형시스템의 균형화된 모델 간략화 (A Balanced Model Reduction for Linear Parameter Varying Systems)

  • 류석환
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.351-356
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    • 2002
  • This papaer deals with a model reduction problem for linear systems with time varying parameters. For this problem, a controllability Grammian and an observability Grammian are introduced and computed by solving linear matrix inequalities. Using the controllability/observability Grammian, a balanced state space realization for linear parameter varying systems is obtained. From the balanced state space realization, a reduced model can be obtained by truncating not only states but also time varying parameters and an upper bound of the model reduction error is derived as well.

시간지연시스템의 균형화된 모델차수 축소 (A Balanced Model Reduction for Linear Delayed Systems)

  • 유석환
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권5호
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    • pp.326-332
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    • 2003
  • 본 연구에서는 상태변수에 시변 시간지연을 가진 선형시스템의 모델 차수축소를 취급한다. 이를 위하여 시간지연 시스템의 일반화 가제어성/가관측성 그래미안을 선형행렬 부등식의 해를 이용하여 정의하고 균형화된 상태공간 구현을 정의한다. 균형화된 상태공간 구현으로부터 상태변수론 절삭하여 차수축소된 시간지연 시스템을 구하고 모델 축소오차의 상한치를 제시한다. 수치예를 통하여 제시된 방법의 효용성을 입증한다.

가중함수에 의한 최소 출력오차 분산을 갖는 상태공간 디지틀 필터 실현 (The Realization of State-Space Digital Filters with Minimum Output Error Variance by Weighted Function)

  • 김정화;정찬수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.909-917
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    • 1992
  • 본 논문은 출력 오차 분산(分散)를 갖는 상태공간(狀態空間) 디지털 필터의 실현(實現)을 제안하였다. 이 앨고리즘은 가중함수(加重函數)에 의해서 선형 시불변 시스템내의 가제어성 및 가관측성 gramian을 변화시키는 것이며, 상태공간(常態空間) 계수 변동에 대한 출력 오차 분산(分散)을 줄임으로써 디지털 필터의 성능을 개선할 수 있다. 수치예에서, 본 앨고리즘 구조는 다른 4가지 구조(표준형, 병열형, 통계적감도형, 평형형) 보다 더 적은 출력오차 분산(分散)을 갖는 것을 알았다.

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주파수 영역에서 통과대역 오차 감소를 갖는 모델 저차수화 (Model order reduction with pass band error reduction in frequency domain)

  • 김정화;정찬수
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.1219-1219
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    • 1991
  • This paper proposes the model order reduction with pass band error reduction in the frequency domain of discrete time linear systems. The algorithm is the new method of reduced order model which reduces passband error by changing controllability and observability gramian used with weighted functions. A numerical example shows that this algorithm has lower passband error than balanced w&l and weighted function characteristics in frequency domain.

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감항성을 고려한 항공기 제어법칙의 파라미터 최적화 (The parameter optimization of aircraft's control law from the viewpoint of some airworthiness requirements)

  • 유창선;;김종철
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.1651-1654
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    • 1997
  • Restiction of vertical and lateral accelerations is one of the very important requierments which has to be satisfied on the practice of automatically controlled flights of the civil aviation passenger planes. This goal could be achived on the basis of the optimization procedure using specilly constructed quadratic performance index. In the report the application of this procedure to the parameteric optimization of the control laws with known structure for autopilot of midium-size aircraft in the level flight model is demonstrated. Performance index is calculted on the basis of the controllability grammian. Results of simulation of control processes in the lateral and longitudinal channels sre represented.

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이산시간 선형 시스템의 차수 감소에 있어서 대역통과 오차 감소 (The Reduction of Pass Band Error in the Order Reduction of the Discrete Time Linear Systems)

  • 김정화;정찬수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.11-19
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    • 1992
  • 본 논문은 선형 시불변 시스템의 가제어성 및 가관측성 graminan을 가중함수에 의해 변화시키므로써 통과대역의 오차를 감소시키는 저차수화 방법을 제안한다. 저역 통과 필터의 4차를 3차로 감소하는 경우에 제안된 방법에서 QEI는 평형 실현 방법에서 10.16464에 비하여 6.15724로 개선 되었고, 감도는 7.790568에 비하여 5.45692로 개선 되었다. 주파수 특성 곡선은 제안된 방법이 평형 실현 방법보다 우수함을 보인다.

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