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

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회전형 역진자 시스템의 T-S 퍼지모델 기반 제어 (T-S Fuzzy Model-Based Control of a Rotary-Type Inverted Pendulum)

  • 이희정;홍석교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2815-2817
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    • 2005
  • This paper presents an experiment study on the control of a rotary-type inverted pendulum based on the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model approach. A sufficient condition for stability of the T-S fuzzy control system is given via linear matrix inequalities (LMIs). State-feedback controllers for sub-systems are designed from the sufficient condition via change of variables which is one of the popular LMI techniques. Experimental results on a rotary-type inverted pendulum control show the feasibility of the T-S fuzzy model-based control method.

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어파인 퍼지 모델을 이용한 Chua 회로의 제어 (Control of Chua's Circuit using Affine Fuzzy Model)

  • 김은태
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권4호
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    • pp.235-242
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    • 2003
  • 본 논문에서는 Chua회로의 카오스 현상을 안정화시키는 퍼지 제어기를 제안한다. 제안되는 퍼지 제어기는 두 가지 과정으로 설계되는데 우선 Chua 회로를 어파인 퍼지 모델로 표현하고 다음은 전체 폐루프의 안정도가 보장되도록 퍼지 제어기를 설계한다. 이를 위해 어파인 퍼지 시스템의 전역 점근 안정조건을 유도하고 이를 선형행렬부등식으로 표현하여 문제를 해결한다. 끝으로 컴퓨터 모의 실험을 통하여 타당성을 확인한다.

볼록 최적화 기법을 이용한 퍼지 제어기의 안정도 해석 (Stability Analysis of Fuzzy Control Systems via Convex Optimization)

  • 김은태;이희진
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제38권6호
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    • pp.38-45
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    • 2001
  • 본 논문에서는 새로운 방식의 싱글톤 형태 퍼지 제어기의 안정도 해석 방식을 제안한다. 본 논문에서 제안되는 방식은 기존의 논문에서 찾을 수 있는 해석적 방식이 아니라 최적화 알고리즘을 이용한 수치적 접근 방식이다. 본 알고리즘은 크게 이차계획법과 선형 행렬 부등식으로 이루어져 있다. 끝으로 컴퓨터 모의 실험을 통해 타당성을 확인한다.

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시변 지연이 존재하는 불확실 퍼지 뉴럴 네트워크의 강인 안정성 판별법에 대한 새로운 리아프노프 함수법 (A New Augmented Lyapunov Functional Approach to Robust Stability Criteria for Uncertain Fuzzy Neural Networks with Time-varying Delays)

  • 권오민;박명진;이상문;박주현
    • 전기학회논문지
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    • 제60권11호
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    • pp.2119-2130
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    • 2011
  • This paper proposes new delay-dependent robust stability criteria for neural networks with time-varying delays. By construction of a suitable Lyapunov-Krasovskii's (L-K) functional and use of Finsler's lemma, new stability criteria for the networks are established in terms of linear matrix inequalities (LMIs) which can be easily solved by various effective optimization algorithms. Two numerical examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed methods.

시변지연을 가진 뉴트럴 타입의 퍼지 마르코비안 점핑 홉필드 뉴럴 네트워크에 대한 지연의존 안정성 판별법 (Delay-dependent Stability Criteria for Fuzzy Markovian Jumping Hopfield Neural Networks of Neutral Type with Time-varying Delays)

  • 박명진;권오민;박주현;이상문
    • 전기학회논문지
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    • 제60권2호
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    • pp.376-382
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    • 2011
  • This paper proposes delay-dependent stability conditions of the fuzzy Markovian jumping Hopfield neural networks of neutral type with time-varying delays. By constructing a suitable Lyapunov-Krasovskii's (L-K) functional and utilizing Finsler's lemma, new delay-dependent stability criteria for the systems are established in terms of linear matrix inequalities (LMIs) which can be easily solved by various effective optimization algorithms. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed methods.

Development of Optimal Control System for Air Separation Unit

  • Ji, Dae-Hyun;Lee, Sang-Moon;Kim, Sang-Un;Kim, Sun-Jang;Won, Sang-Chul
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.524-529
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    • 2004
  • In this paper, We described the method which developed the optimal control system for air separation unit to change production rates frequently and rapidly. Control models of the process were developed from actual plant data using subspace identification method which is developed by many researchers in resent years. The model consist of a series connection of linear dynamic block and static nonlinear block (Wiener model). The model is controlled by model based predictive controller. In MPC the input is calculated by on-line optimization of a performance index based on predictions by the model, subject to possible constraints. To calculate the optimal the performance index, conditions are expressed by LMI(Linear Matrix Inequalities).In order to access at the Bailey DCS system, we applied the OPC server and developed the Client program. The OPC sever is a device which can access Bailey DCS system.The Client program is developed based on the Matlab language for easy calculation,data simulation and data logging. Using this program, we can apply the optimal input to the DCS system at real time.

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멀티레이트 샘플치 시스템: 최적 디지털 재설계 기법 (Multirate Sampled-Data Control System: Optimal Digital Redesign Approach)

  • 김도완;박진배;장권규;추영훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.708-710
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    • 2004
  • This paper studies a multirate sampled-data control for LTI systems by using the digital redesign (DR) method. In this note, to well tackle the problem associated with both the state matching and the stabilization, our nobel strategy is to minimize the linear quadratic cost function. The main features of the proposed method are that i) the delta-operator-based descretization method is applied to improve the state-matching performance in the fast sampling limit and/or the large input multiplicity; ii) the proposed multirate control scheme can improve the state-matching performance in the long sampling limit; iii) some sufficient conditions that guarantee the stability of the closed-loop discrete-time system and provide a guarantee cost for the cost function can be formulated in the LMIs format; and iv) an optimal sampled-data controller in the sense of minimizing the upper bound of the cost function is also given by means of an LMI optimization procedure.

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시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템의 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지모델 제어기법 (Robust and Non-fragile $H_{\infty}$ Decentralized Fuzzy Model Control Method for Nonlinear Interconnected System with Time Delay)

  • 김준기;양승협;권영신;방경호;박홍배
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.64-72
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    • 2010
  • 본 논문에서는 폴리토프 불확실성과 시간지연, 그리고 제어기 섭동을 가지는 비선형 상호연결시스템의 상태궤환 제어기에 대한 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지제어기 설계 방법을 다룬다. 먼저 시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지모델로 나타내고, 이로부터 지연종속 견실비약성 $H_{\infty}$ 퍼지제어기가 존재하기 위한 충분조건, 제어기 설계방법 및 비약성을 만족하는 제어기의 꽉찬집합(compact set)을 제시한다. 이 때 제시한 조건은 변수치환과 슈어여수(Schur complement)정리를 통해 선형행렬부등식(LMI: Linear Matrix Inequality)의 계수가 꽉찬 집합 내의 파라미터의 함수로 정의되는 파라미터화 선형행렬부등식(PLMIs: Parameterized Linear Matrix Inequalities)으로 표현되며, 이를 완화기법(relaxation technique)를 사용하여 유한개의 선형행렬부등식으로 변환하고, 제어기와 비약성을 만족하는 제어기 영역을 구한다. 마지막으로 예제와 모의실험을 통해 불확실성과 시간지연, 제어기이득 섭동에도 불구하고 제안한 퍼지제어기가 폐루프시스템을 안정화시키고 외란감쇠를 보장함을 확인한다.

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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비선형 시스템의 시간 지연 간격에 종속적인 안정도 분석 및 제어기 설계: TS 퍼지 모델 적용 (Delay-range-dependent Stability Analysis and Stabilization for Nonlinear Systems : T-S Fuzzy Model Approach)

  • 송민국;박진배;김진규;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.337-342
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    • 2009
  • 본 논문은 비선형 시스템의 퍼지 모델을 적용한 시간 지연 간격에 종속적인 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 먼저, 시간 지연을 포함하는 비선형 시스템을 T-S 퍼지 시스템으로 모델링한다. 시간 지연을 포함하는 전체 페루프 비선형 시스템은 다중 시간 지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템이 된다. 전체 폐루프 퍼지 시스템의 안정도를 분석하고, 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 필요충분 조건을 유도한다. 유도된 안정도 및 제어기 설계 조건이 시간 지연 간격에 종속적임을 확인하다. 기존의 시간 지연에 종속적인 안정도 및 제어기 설계 조건 보다 넓은 범위를 나타냄을 확인한다. 제안된 필요충분 조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 기존의 다양한 프로그래밍 기법을 이용하여 제어기 이득값을 구한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.