• 제목/요약/키워드: linear matrix inequalities(LMI)

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LMI기법을 이용한 정방 비결합 제어기의 $H_2$설계 ($H_2$ Design for the Square Decoupling Controllers Using LMI Method)

  • 이종성;강기원;조용석;박기헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2645-2647
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    • 2000
  • This paper presents an LMI(Linear Matrix Inequalities) method for designing the optimal decoupling controller. The proposed controller based on the Two-Degree-of-Freedom configuration considers both the performance of controller and decoupling properties. The decoupling controller parameters are obtained from LMI method for computational efficiency.

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Robust Fuzzy Feedback Linearization Control Based on Takagi-Sugeno Fuzzy Models

  • Park, Chang-Woo;Park, Mignon
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제4권4호
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    • pp.356-362
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    • 2002
  • In this paper, well-known Takagi-Sugeno fuzzy model is used as the nonlinear plant model and uncertainty is assumed to be included in the model structure with known bounds. Based on the fuzzy models, a numerical robust stability analysis for the fuzzy feedback linearization regulator is presented using Linear Matrix Inequalities (LMI) Theory. For these structured uncertainty, the closed system can be cast into Lur'e system by simple transformation. From the LMI stability condition for Lur'e system, we can derive the robust stability condition for the fuzzy feedback linearization regulator based on Takagi-Sugeno fuzzy model. The effectiveness of the proposed analysis is illustrated by a simple example.

Controller Design for Continuous-Time Takagi-Sugeno Fuzzy Systems with Fuzzy Lyapunov Functions : LMI Approach

  • Kim, Ho-Jun;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제12권3호
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    • pp.187-192
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    • 2012
  • This paper is concerned with stabilization problem of continuous-time Takagi-Sugeno fuzzy systems. To do this, the stabilization problem is investigated based on the new fuzzy Lyapunov functions (NFLFs). The NFLFs depend on not only the fuzzy weighting functions but also their first-time derivatives. The stabilization conditions are derived in terms of linear matrix inequalities (LMIs) which can be solved easily by the Matlab LMI Toolbox. Simulation examples are given to illustrate the effectiveness of this method.

LMI를 이용한 퍼지 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계 (Sliding Mode Observer for Fuzzy System: An LMI Approach)

  • 송민국;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.506-511
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    • 2006
  • 본 논문에서는 비선형 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계에 대해서 논의한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하였고, 이때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그 것의 최대 최소 범위를 안다고 가정하였다. 제안된 시스템의 LMI (Linear Matrix Inequality)를 기반으로 한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법에서는 관측기와 시스템의 차이를 슬라이딩 표면으로 설정한다. 안정한 슬라이딩 표변을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다. 모의 실험을 통하여 논문에서 제안한 슬라이딩 모드 관측기의 성능을 시험한다.

파라미터 불확실성 시스템에 대한 견실 비약성 $H^\infty$ 제어기 설계 ((Robust Non-fragile $H^\infty$ Controller Design for Parameter Uncertain Systems))

  • 조상현;김기태;박홍배
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권3호
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    • pp.183-190
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    • 2002
  • 본 논문에서는 구조화된 어파인(affine) 파라미터 불확실성을 가지는 시변 선형시스템과 구조적 불확실성을 가지는 상태궤환 제어기에 대한 견실 비약성 H∞ 제어기 설계방법을 다루었다. 또한 견실 비약성 H∞ 제어기가 존재할 충분조건, 제어기 설계방법 및 비약성을 만족하는 제어기의 꽉찬 집합(compact set)을 제시하였다. 이 때 제시한 조건은 변수치환과 슈어 여수(Schur complement)정리를 통하여 선형행렬부등식 (LMI : Linear Matrix Inequality)의 계수가 꽉찬 집합 내의 파라미터의 함수로 정의되는 파라미터화 선형 행렬부등식(PLMls: parameterized Linear Matrix Inequalities)으로 표현되므로 분리 볼록개념 (separated convexity concepts)에 기초한 완화기법을 이용하여 유한개의 LMI로 변환하였다. 그리고 본론문에서 제시한 견실 비약성 H∞ 제어기가 제어기이득의 변화에도 불구하고 폐루프시스템의 점근적 안정성 (asymptotic stability)과 외란감쇠 성능을 보장함을 보였다.

입출력 데이터 기반 Q-학습과 LMI를 이용한 선형 이산 시간 시스템의 모델-프리 $H_{\infty}$ 제어기 설계 (Model-free $H_{\infty}$ Control of Linear Discrete-time Systems using Q-learning and LMI Based on I/O Data)

  • 김진훈
    • 전기학회논문지
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    • 제58권7호
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    • pp.1411-1417
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    • 2009
  • In this paper, we consider the design of $H_{\infty}$ control of linear discrete-time systems having no mathematical model. The basic approach is to use Q-learning which is a reinforcement learning method based on actor-critic structure. The model-free control design is to use not the mathematical model of the system but the informations on states and inputs. As a result, the derived iterative algorithm is expressed as linear matrix inequalities(LMI) of measured data from system states and inputs. It is shown that, for a sufficiently rich enough disturbance, this algorithm converges to the standard $H_{\infty}$ control solution obtained using the exact system model. A simple numerical example is given to show the usefulness of our result on practical application.

시간지연 퍼지 시스템의 지연 종속 퍼지 H제어기 설계 (Delay-dependent Fuzzy H Controller Design for Delayed Fuzzy Dynamic Systems)

  • 이갑래
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.571-576
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    • 2004
  • 본 논문은 시간지연을 갖는 비선형 시스템에 대한 지연 종속 $H_{\infty}$ 제어기 설계 방법을 제안한다. 지연 종속 Lyapunov 함수를 이용하여 지수 함수적 안정화와 $H_{\infty}$ 성능 문제를 고려한다. 제어기의 존재성에 대한 충분조건을 유도하고 선형행렬부등식(LMI: linear matrix inequality)으로 나타낸다. 제어기 설계는 병렬 분산 보상의 개념을 이용하고, 필터는 LMI 해를 구함으로써 바로 구할 수 있다. 제안한 방법의 설계과정 및 타당성을 시뮬레이션 예제를 통하여 나타낸다. 지연종속 제어기는 제어기 존재 조건을 나타내는 선형 행렬 부등식에 시간지연항의 크기를 포함하고 있으므로 시간지연항의 크기에 상관없이 시스템을 안정화시키는 기존의 지연 독립적인 제어기보다 더 효과적인 설계 방법이다.

LMI 기법을 이용한 방향성 통신 토폴로지를 갖는 고차 선형시스템들의 상태일치 (Consensus of High-order Linear Systems with Directed Communication Topology Using LMI Approach)

  • 김수범;최현철;이성훈;김강석;주성열;홍우영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.941-947
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    • 2011
  • This paper deals with the consensus problem for multi-agent linear dynamic systems with directed communication topology. All the agents are identical high-order linear systems and their state information is exchanged through a communication network with directed graph. It is shown that a consensus is achieved if there exists a feasible solution to a set of linear matrix inequalities obtained for a simultaneous stabilization problem for multiple systems. Examples are presented to show the effectiveness of the proposed method.

보상된 bilinear 변환을 이용한 향상된 LMI 기반 지능형 디지털 재설계 (An Improved LMI-Based Intelligent Digital Redesign Using Compensated Bilinear Transform)

  • 김도완;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.91-94
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    • 2005
  • This paper presents a new linear- matrix- inequality- basedintelligent digital redesign (LMI-based IDR) technique to match he states of the analog and the digital control systems at the intersampling instants as well as the sampling ones. The main features of the proposed technique are: 1) the multirate control is employed, and the control input is changed N times during one sampling period; 2) The proposed IDR technique is based on the compensated bilinear transformation.

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광 디스크 드라이브의 트랙킹 서보 시스템을 위한 다목적 강인 제어기의 설계 (Design of a Multiobjective Robust Controller for the Track-Following System of an Optical Disk Drive)

  • 이문노;문정호;정명진
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권5호
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    • pp.592-599
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    • 1998
  • In this paper, we design a tracking controller which satisfies transient response specifications and maintains tracking error within a tolerable limit for the uncertain track-following system of an optical disk drive. To this end, a robust $H_{\infty}$ control problem with regional stability constraints and sinusoidal disturbance rejection is considered. The internal model principle is used for rejecting the sinusoidal disturbance caused by eccentric rotation of the disk. We show that a condition satisfying the regional stability constraints can be expressed in terms of a linear matrix inequality (LMI) using the Lyapunov theory and S-procedure. Finally, a tracking controller is obtained by solving an LMI optimization problem involving two linear matrix inequalities. The proposed controller design method is evaluated through an experiment.

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