• 제목/요약/키워드: fuzzy Lyapunov

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Delay-Dependent Control for Time-Delayed T-S Fuzzy Systems Using Descriptor Representation

  • Jeung, Eun-Tae;Oh, Do-Chang;Park, Hong-Bae
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제2권2호
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    • pp.182-188
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    • 2004
  • This paper presents a design method of delay-dependent control for T-S fuzzy systems with time delays. Based on parallel distributed compensation (PDC) and a descriptor model transformation of the system, a delay-dependent control is utilized. An appropriate Lyapunov-Krasovskii functional is chosen for delay-dependent stability analysis. A sufficient condition for delay-dependent control is represented in terms of linear matrix inequalities (LMIs).

불확실성을 갖는 비선형 시스템의 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계 (Fuzzy $H^{\infty}$ Controller Design for Uncertain Nonlinear Systems)

  • 이갑래;정은태;박홍배
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권6호
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    • pp.46-54
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    • 1998
  • 본 논문은 파라미터 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 안정화하며, 폐루프 시스템의 외란감쇠에 대한 $L_{2}$ 이득 제한조건을 만족시키는 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계기법을 제시한다. 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 불확실성을 갖는 Takagi-Sugeno(T-S) 모델로 표현하고 병렬 분산 보상(PDC : parallel distributed compensation)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. 파라미터 불확실성을 갖는 T-S 퍼지모델에 대한 감쇠율을 만족하는 폐루프 시스템의 안정성 조건과 Lyapunov 함수를 이용하여 외란감쇠 조건을 유도하고, 선형 행렬 부등식(LMI: linear matrix inequality)을 이용하여 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 구한다. 마지막으로 불확실성을 갖는 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계 예를 보인다.

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포화입력을 가지는 시간지연 비선형 시스템의 퍼지 H2/H 제어기 설계 (Fuzzy H2/H Controller Design for Delayed Nonlinear Systems with Saturating Input)

  • 조희수;이갑래;박홍배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.239-245
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    • 2002
  • 본 논문에서는 입력에 제한이 있는 시간지연 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 방법을 제시한다. 포화입력을 갖는 시간지연 비선형 시스템을 시간지연과 포화입력을 갖는 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현하고 병렬분산보상(PDC)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 시간지연과 포화입력을 갖는 $H_2/H_{\infty}$ 퍼지모델에 대한 폐루프 시스템의 안정성 조건과 LQ 성능을 최소화하는 조건을 유도하고, 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 선형행렬부등식(LMI: liner matrix inequality)을 이용하여 구한다. 제어기는 선형행렬부등식의 해를 구하므로써 바로 구할 수 있으며, 설계된 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기는 $H_{\infty}$ 노옴 한계값을 만족하면서 LQ성능의 상한값을 최소화한다. 마지막으로 포화압력으로 포화압력을 가지는 시간지연 비선형 시스템에 대해 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 사례를 보인다.

퍼지규칙에 의한 직.간접 혼합 신경망 적응제어시스템의 설계 (Design of the Combined Direct and Indirect Adaptive Neural Controller Using Fuzzy Rule)

  • 이순영;장순용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.603-610
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    • 2000
  • 본 논문에서는 직접 적응제어기와 간접 적응제어기를 Lyapunov 안정도 이론에 근거하여 결합하였다. 제어기는 RBF 신경망을 이용하여 구성하였으며 하중파라미터들은 적응칙에 의하여 조정되도록 하였다. 또한 시스템의 성능에 영향을 미치는 결합 가중치는 퍼지 If-THEN 규칙을 이용하여 결정되도록 하였다. 이렇게 함으로써 직접 적응제어기와 간접 적응제어기의 장점을 지니는 직 간접 혼합 신경망 적응제어기를 구성할 수 있었다. 제안한 알고리즘의 효용성을 보이기 위하여 일축 강페 로봇 매니퓰레이터를 대상으로 시뮬레이션한 결과 만족할 만한 성능을 보였다.

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시변 입력 지연을 포함한 TS 퍼지 시스템을 위한 퍼지 제어기 설계 (Design of Fuzzy Controller for Input-delayed TS Fuzzy Systems)

  • 주영훈;이호재;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.208-214
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    • 2001
  • 본 논문은 시변 입력 지연을 포함한 Takagi-Sugeno (TS) 퍼지 시스템으로 표현 가능한 비선형 시스템을 위한 체계적인 제어기의 설계 기법을 제안한다. 입력 지연은 화학 공정 시스템, 인터넷 기반 가상 실험실, 자율 이동 로봇의 원격 제어등, 실제의 산업 현장에서 매우 빈번히 발생하는 현상이며 제어 시스템의 성능을 감소시키며, 안정성을 저해하는 요소로 알려져 있다. 따라서 본 논문에서 다루고자 하는 문제는 매우 실제적인 문제이며 반드시 해결하여야 할 문제이다. 본 논문은 Lyapunov-Razumikhin 안정 이론에 기반하여 TS 퍼지 모델 기반 제어기의 설계 조건을 제시한다. 최종적인 제어기의 설계 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 주어진다. TS 퍼지모델 기반 제어기가 안정화시킬 수 있는 입력지연의 상한 값을 최대화하기 위하여 이중 최적화 기법을 도입한다. 제안된 제어기 설계 기법의 우수성과 타당성을 입증하기 위하여 모의 실험을 수행하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 본 논문에서 제안한 타당성을 입증할 수 있다.

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Smart modified repetitive-control design for nonlinear structure with tuned mass damper

  • ZY Chen;Ruei-Yuan Wang;Yahui Meng;Timothy Chen
    • Steel and Composite Structures
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    • 제46권1호
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    • pp.107-114
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    • 2023
  • A new intelligent adaptive control scheme was proposed that combines observer disturbance-based adaptive control and fuzzy adaptive control for a composite structure with a mass-adjustable damper. The most important advantage is that the control structures do not need to know the uncertainty limits and the interference effect is eliminated. Three adjustable parameters in LMI are used to control the gain of the 2D fuzzy control. Binary performance indices with weighted matrices are constructed to separately evaluate validation and training performance using the revalidation learning function. Determining the appropriate weight matrix balances control and learning efficiency and prevents large gains in control. It is proved that the stability of the control system can be ensured by a linear matrix theory of equality based on Lyapunov's theory. Simulation results show that the multilevel simulation approach combines accuracy with high computational efficiency. The M-TMD system, by slightly reducing critical joint load amplitudes, can significantly improve the overall response of an uncontrolled structure.

Lyapunov 함수를 적용한 서보 시스템의 퍼지제어에 관한 연구 (Fuzzy Control of Servo System with Lyapunov Function)

  • 이오걸;송호신;이준탁;우정인
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권3호
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    • pp.41-48
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    • 1993
  • 본 논문에서는 신속하고 정확한 동특성 응답이 요구되는 직류 서보 전동기의 위치제어용 퍼지제어기의 설계 문제를 다루었다. 제안된 퍼지제어기는 PC 80386 마이크로 컴퓨터에 의한 Lyapnov 함수 연산부와 퍼지제어 루틴부로 구성되었다. 직류 서보 시스템에 적용시킨 결과, 종래의 P 및 PID 제어기등에 비해 도달시간과 오버슈트, 외란특성등의 제어 성능이 크게 향상되었다.

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A Robust Indirect Adaptive Fuzzy State Feedback Regulator Based on Takagi-Sugeno Fuzzy Model

  • Hyun, Chang-Ho;Park, Chang-Woo;Park, Mignon
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.554-558
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    • 2002
  • In this paper, we propose a robust indirect adaptive fuzzy state feedback regulator based on Takagi-Sugeno fuzzy model. The proposed adaptive fuzzy regulator is less sensitive to singularity than the conventional one based on the feedback linearization method. Furthermore, the proposed control method is applicable to not only plants with a perfect model but also plants with an imperfect model, which causes uncertainties. We verify the global stability of the proposed method by using Lyapunov method. In order to support the achievement, the application of the proposed adaptive fuzzy regulator to the control of a nonlinear system under the external disturbance is presented and the performance was verified by some simulation result.

Fuzzy H$\infty$ Filtering for Nonlinear Systems with Time-Varying Delayed States

  • Lee, Kap-Rai;Lee, Jang-Sik;Oh, Do-Chang;Park, Hong-Bae
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제1권2호
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    • pp.99-105
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    • 1999
  • This paper presents a fuzzy H$\infty$ filtering problem for a class of uncertain nonlinear systems with time-varying delayed states and unknown inital state on the basis of Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy model. The nonlinear systems are represented by T-S fuzzy models, and the fuzzy control systems utilize the concept of the so-called parallel distributed compensation. Using a single quadraic Lyapunov function, the stability and L2 gain performance from the noise signals to the estimation error are discussed. Sufficient conditions for the existence of fuzzy H$\infty$ filters are given in terms of linear matrix inequalities (LMIs). The filtering gains can also be directly obtained from the solutions of LMIs.

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도립 진자의 궤적 제어를 위한 적응 제어기의 설계 (Design of Adaptive Fuzzy Controller to Inverted Pendulum Tracking)

  • 민현기;유창완;심재철;임화영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.519-521
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    • 1999
  • An adaptive fuzzy controller is constructed from a set of fuzzy IF-THEN rules whose parameters are adjusted on-line according to some adaptation law for the purpose of controlling the plant to track a given trajectory. Adaptive fuzzy controller of this paper is designed based on the Lyapunov synthesis approach The adaptive fuzzy controller is designed through the following steps: first, construct an initial controller based on linguistic descriptions(in the form of fuzzy IF-THEN rules) about the unknown plant from human experts; then, develop an adaptation law to adjust the parameters of the fuzzy controller on-line, the adaptive fuzzy controllers are used to control the inverted pendulum to track a given trajectory.

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