• 제목/요약/키워드: fuzzy Lyapunov

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역최적 TS 퍼지 제어기의 설계 (Design of Inverse Optimal TS Fuzzy Controllers)

  • 임채환;곽기호;박주영
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.137-140
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    • 2001
  • In this paper, we design 75(Takagi-Sugeno) fuzzy controllers for the systems that can be represented by the 75 fuzzy model. We use inverse optimal approach in which the cost function is determined later than the Lyapunov function and its corresponding control input satisfying the design requirements such as stability and decay rate. The obtained design procedure is in the form of solving LMI(Linear Matrix Inequalities), thus very efficient in practice.

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T-S 퍼지 모델을 이용한 불확실한 카오스 시스템의 적응동기화 (T-S Fuzzy Model-Based Adaptive Synchronization of Chaotic System with Unknown Parameters)

  • 김재훈;박창우;김은태;박민용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.270-275
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    • 2005
  • 본 논문은 퍼지 모델을 이용한 불확실한 카오스 시스템의 적응 동기화 기법을 제안한다. 카오스 동기화 시스템은 마스터 시스템과 슬레이브 시스템으로 구성되며 각각의 시스템은 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 통해 표현된다. 마스터 시스템은 파라미터가 미리 알려지지 않은 불확실한 모델로 가정되므로 불확실한 파라미터를 추정하기 위해 적응 기법을 적용하여 슬레이브 시스템을 설계한다. 동기화 오차 시스템을 안정화하고 불확실한 파라미터를 추정하는 적응 규칙을 이용한 제어기를 설계하며 Lyapunov 이론을 통해 안정도를 해석한다. 제안된 퍼지 적응 동기화 기법의 효과를 확인하기 위해서 Duffing 시스템과 Lorenz 시스템에 대해 모의 실험을 수행한다.

미지의 마찰력을 갖는 로봇 매니퓰레이터에 대한 적응보상기 (An Adaptive Compensator for Robot Manipulator with Unknown Frictions)

  • 유병국;한종길;양근호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.157-162
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    • 2005
  • 본 논문은 미지의 마찰력을 갖는 로봇 매니퓰레이터에 대하여 퍼지시스템을 이용한 적응보상기를 제안한다. 일반적인 로봇제어이론에서는 대부분 마찰력을 무시하거나 단순히 다이나믹 마찰력만을 고려한다. 본 논문에서는 다이나믹 마찰력뿐만 아니라 비스코스 마찰력까지도 고려한 제어방식이다. 마찰력이 관절마다 결부되지 않는다는 성질을 이용하여 각 관절에 해당하는 마찰력을 SISO 퍼지시스템으로 근사하며 전체제어시스템이 안정도를 Lyapunov 안정도 이론을 이용하여 증명하고 적절한 적응법칙을 설계한다. 제안된 제어방식의 타당성을 보이기 위해 2-링크 로봇 매니퓰레이터에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 보이고 각 링크에 대한 마찰력을 퍼지시스템이 잘 근사한다는 것을 보인다.

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Preliminary Test of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System Controller for Spacecraft Attitude Control

  • Kim, Sung-Woo;Park, Sang-Young;Park, Chan-Deok
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제29권4호
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    • pp.389-395
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    • 2012
  • The problem of spacecraft attitude control is solved using an adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS). An ANFIS produces a control signal for one of the three axes of a spacecraft's body frame, so in total three ANFISs are constructed for 3-axis attitude control. The fuzzy inference system of the ANFIS is initialized using a subtractive clustering method. The ANFIS is trained by a hybrid learning algorithm using the data obtained from attitude control simulations using state-dependent Riccati equation controller. The training data set for each axis is composed of state errors for 3 axes (roll, pitch, and yaw) and a control signal for one of the 3 axes. The stability region of the ANFIS controller is estimated numerically based on Lyapunov stability theory using a numerical method to calculate Jacobian matrix. To measure the performance of the ANFIS controller, root mean square error and correlation factor are used as performance indicators. The performance is tested on two ANFIS controllers trained in different conditions. The test results show that the performance indicators are proper in the sense that the ANFIS controller with the larger stability region provides better performance according to the performance indicators.

다항식 퍼지 대규모 시스템의 출력 궤환 제어기 설계 : 제곱합 접근 방법 (Design of Output Feedback Controller for Polynomial Fuzzy Large-Scale System : Sum-of-Square Approach)

  • 김한솔;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.549-554
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    • 2011
  • 본 논문에서는 출력 궤환 제어기를 이용해 다항식 퍼지 대규모 시스템을 안정화하는 방법을 제안한다. 이를 위해, 먼저, 대규모 시스템의 부분 시스템에 대해 퍼지 모델링을 한 후, 각각에 대해 출력 궤환 제어기를 설계하여 대규모 시스템을 안정화하는 방법을 제안한다. 이때, 다항식 Lyapunov 함수를 적용하면 다항식 퍼지 대규모 시스템의 안정화 조건은 제곱합 조건으로 주어지고, 이것은 MATLAB의 툴박스인 SOSTOOLS로 해석 가능하다. 이러한 과정을 거친 후에 얻어진 해에서 시스템을 안정화시키는 출력 궤환 제어기의 이득을 구할 수 있다. 마지막으로, 제안된 기법의 적합성을 검증하기 위해 시뮬레이션 예제가 주어진다.

상태 및 입력 시간지연을 갖는 이산 퍼지 마코비안 점프 시스템의 H 제어 (H Control for Discrete-Time Fuzzy Markovian Jump Systems with State and Input Time Delays)

  • 이갑래
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.28-35
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    • 2012
  • 본 논문에서는 상태변수 및 입력변수에 시간지연을 가지는 이산 퍼지 마코비안 점프 시스템의 $H_{\infty}$ 퍼지 제어기 설계 방법을 나타낸다. 시간지연 퍼지 마코비안 점프 시스템은 마코비안 점프 파라미터를 갖는 시간 지연 비선형 시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현된 것이다. 확률 리아프노프(Lyapunov) 함수를 이용하여 폐루프 시스템이 안정하며 $H_{\infty}$ 성능 조건을 만족하는 조건식을 유도한다. 확률 리아프노프 함수는 시스템 모드에 따라 변하는 함수이다. 유도된 조건식으로부터 제어기 존재 조건을 선형행렬부등식으로 나타내며, 제어기는 선형행렬부등식의 해로부터 직접 구할 수 있다. 수치적 예제 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 타당성을 보인다.

비선형 시스템에 대한 동적인 규칙 삽입을 이용한 퍼지 관측기 설계 (Design of Fuzzy Observer for Nonlinear System using Dynamic Rule Insertion)

  • 서호준;박장현;서삼준;김동식;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2308-2310
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    • 2001
  • In the adaptive fuzzy sliding mode control, from a set of a fuzzy IF-THEN rules adaptive fuzzy sliding mode control whose parameters are adjusted on-line according to some adaptation laws is constructed for the purpose of controlling the plant to track a desired trajectory. Most of the research works in nonlinear controller design using fuzzy systems consider the affine system with fixed grid-rule structure based on system state availability. The fixed grid-rule structure makes the order of the controller big unnecessarily, hence the on-line fuzzy rule structure and fuzzy observer based adaptive fuzzy sliding mode controller is proposed to solve system state availability problems. Therefore, adaptive laws of fuzzy parameters for state observer and fuzzy rule structure are established implying whole system stability in the sense of Lyapunov.

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퍼지 논리 제어기의 강인성에 대하여 (On the Robustness of a Fuzzy Logic Controller)

  • 이수영;정명진
    • 전자공학회논문지B
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    • 제32B권6호
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    • pp.828-839
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    • 1995
  • Although the fuzzy logic controller(FLC) has been adopted in many engineering applications, its performance is not guaranteed since there is no definite theoretic analysis. It may be the main factor that one hesitates to adopt the FLC in critical applications. In this paper, observing the similarity in the pattern of control input between the FLC and a conventional robust controller, i.e., the variable structure controller, we present theoretic analysis for robustness of a fuzzy control system based on the Lyapunov theory.

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맘다니형 퍼지 시스템의 안정 해석 (A Stability Analysis of Mamdani Type Fuzzy Systems)

  • 이창훈;수게노미치오
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.76-79
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    • 2001
  • This paper is concerned with a stability analysis of Madam Type fuzzy systems. It Introduces the canonical form of an unforced fuzzy system and its stability theorem suggested in the previous study. Then it gives new simplified stability conditions based on the Lyapunov function method. A common positive definite matrix in the stability conditions is searched by the LMI method.

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불확실한 비선형 계통에 대한 강인한 적응 퍼지 제어기 설계 (Design of Robust Adaptive Fuzzy Controller for Uncertain Nonlinear System)

  • 박장현;서호준;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.921-923
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    • 1999
  • In adaptive fuzzy control, fuzzy systems are used to approximate the unknown plant nonlinearities. However, because of the approximating error introduced into the feedback loop, it is difficult to guarantee the stability of the adaptive control algorithm. This paper presents a robust control algorithm against the reconstruction error and uniform boundedness of the all signals is estabilished in the Lyapunov sense.

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