• 제목/요약/키워드: nonlinear time-delay systems

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샘플치 퍼지 제어기 설계를 이용한 비선형 뉴트럴 시스템 제어기 설계 (Sampled-data Fuzzy Control for Nonlinear Neutral Systems)

  • 송민국;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.195-196
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    • 2008
  • This paper presents the stability analysis and design for a sampled-data fuzzy control system with neutral type of time delay. The sampling activity and neutral type of time delay will complicate the nonlinear system dynamics. And it make the stability analysis much more difficult than that for a continuous-time fuzzy control system. Based on the fuzzy control approach, linear matrix inequality (LMI)-based stability conditions are derived to guarantee the neutral T-S fuzzy system stability. Finally, an example is provided to illustrate the effectiveness of the proposed approach.

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입력정합조건을 만족하지 않는 시스템에 대한 강인 제어 (Robust Control for the System with Unmatched Uncertainty)

  • 전보경;장평훈;박주이
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.95-101
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    • 2001
  • Most robust control schemes for stabilizing the systems with uncertainties require that the systems are satisfied with matching conditions. This paper is proposed to robust control using the time delay estimation for the nonlinear single input systems not satisfying the matching conditions. Synthetic input concept is used to design the control law. The unmatched uncertainties considered in this paper are more general than other studies and they need not a special form or information about their bound. We applied the proposed method to a single pendulum with a motor system.

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Effect of Dimension Reduction on Prediction Performance of Multivariate Nonlinear Time Series

  • Jeong, Jun-Yong;Kim, Jun-Seong;Jun, Chi-Hyuck
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제14권3호
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    • pp.312-317
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    • 2015
  • The dynamic system approach in time series has been used in many real problems. Based on Taken's embedding theorem, we can build the predictive function where input is the time delay coordinates vector which consists of the lagged values of the observed series and output is the future values of the observed series. Although the time delay coordinates vector from multivariate time series brings more information than the one from univariate time series, it can exhibit statistical redundancy which disturbs the performance of the prediction function. We apply dimension reduction techniques to solve this problem and analyze the effect of this approach for prediction. Our experiment uses delayed Lorenz series; least squares support vector regression approximates the predictive function. The result shows that linearly preserving projection improves the prediction performance.

비구조화된 불확실성과 시변 지연을 갖는 이산 시스템의 안정 조건 (Stability Condition of Discrete System with Time-varying Delay and Unstructured Uncertainty)

  • 한형석
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.630-635
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    • 2018
  • 본 논문에서는 시변 지연이 있는 선형 이산 시스템에 비구조화된 불확실성이 존재하는 경우에 대하여 시스템의 안정성을 다룬다. 고려된 시스템은 지연 없는 상태변수와 지연 상태 변수에 대한 시스템 행렬들은 시불변이나 지연시간이 구간범위에서 시변으로 변동하고, 크기에 대한 정보만을 얻을 수 있는 비구조화된 비선형 불확실성이 있는 시스템이다. 기존의 많은 결과들은 시변지연과 비구조화된 불확실성을 동시에 고려하지 못하고 한 가지 요소만 고려하여 연구되었다. 본 논문에서는 이 두 가지 요소를 모두 고려하여 새로운 안정조건을 도출하였고, 한 가지 요소만 고려한 기존 연구 결과와 비교하였다. 새로운 안정조건은 기존의 결과를 포함하는 매우 효과적인 수식으로 제안되며, 이는 복잡한 선형행렬부등식 혹은 리아프노프 방정식 등과 같은 복잡한 수치계산을 요구하지 않는 간단한 부등식이다. 수치예제를 통하여 제안된 안정조건이 기존의 결과들을 포함할 수 있음을 보이고 확장성과 효용성이 우수함을 확인한다.

시간지연을 갖는 비선형 시스템의 출력 피드백 제어 (Output Feedback Control for Nonlinear System with Time Delay)

  • 이성렬
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권7호
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    • pp.239-243
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    • 2013
  • 본 논문에서는 입력에 시간 지연이 존재하는 삼각구조의 비선형시스템에 대한 출력 피드백 제어방법을 제안한다. 제안한 제어기는 고이득 관측기와 선형제어기로 구성한다. Lyapunov-Krasovskii 정리를 이용하여 점근적 안정도를 보장하는 입력지연의 크기를 유도한다. 마지막으로 제안한 결과의 유효성을 증명하기 위하여 모의실험 예제를 제공한다.

A model-based adaptive control method for real-time hybrid simulation

  • Xizhan Ning;Wei Huang;Guoshan Xu;Zhen Wang;Lichang Zheng
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권5호
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    • pp.437-454
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    • 2023
  • Real-time hybrid simulation (RTHS), which has the advantages of a substructure pseudo-dynamic test, is widely used to investigate the rate-dependent mechanical response of structures under earthquake excitation. However, time delay in RTHS can cause inaccurate results and experimental instabilities. Thus, this study proposes a model-based adaptive control strategy using a Kalman filter (KF) to minimize the time delay and improve RTHS stability and accuracy. In this method, the adaptive control strategy consists of three parts-a feedforward controller based on the discrete inverse model of a servohydraulic actuator and physical specimen, a parameter estimator using the KF, and a feedback controller. The KF with the feedforward controller can significantly reduce the variable time delay due to its fast convergence and high sensitivity to the error between the desired displacement and the measured one. The feedback control can remedy the residual time delay and minimize the method's dependence on the inverse model, thereby improving the robustness of the proposed control method. The tracking performance and parametric studies are conducted using the benchmark problem in RTHS. The results reveal that better tracking performance can be obtained, and the KF's initial settings have limited influence on the proposed strategy. Virtual RTHSs are conducted with linear and nonlinear physical substructures, respectively, and the results indicate brilliant tracking performance and superb robustness of the proposed method.

비구조화 불확실성을 갖는 양의 시변 이산 구간 시스템의 안정 조건 (Stability Conditions for Positive Time-Varying Discrete Interval System with Unstructured Uncertainty)

  • 한형석
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.577-583
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    • 2019
  • 음이 아닌 입력에 대하여 음이 아닌 초기상태에서 출발한 모든 상태변수 값들이 시간에 대하여 항상 음이 아닌 값을 유지하는 시스템은 양의 시스템으로 정의된다. 본 논문에서는 상태변수에 시변 지연시간과 비구조화된 불확실성이 함께 존재하는 양의 시변 선형 이산 구간 시스템의 안정조건을 새롭게 제안한다. 시변 지연시간은 변동가능한 최소와 최대 지연시간 범위 내에서 변하는 것으로 고려되며, 불확실성은 비선형성을 포함하여 그 최대 크기만을 알 수 있는 것으로 고려한다. 제안된 안정조건은 이전의 결과들이 시불변시스템에만 적용되었거나 불확실성에 대한 고려가 없었던 것을 개선한 것으로 매우 간단한 부등식의 형태로 표현된다. 안정조건은 리아프노프 안정이론을 이용하여 유도되며, 리아프노프 방정식의 상한 해 한계(upper solution bound)를 이용한 기존 결과에 비하여 많은 장점을 갖는다. 제안된 안정조건은 기존의 결과들을 포함하는 효과적인 것으로 수치예제를 통하여 이를 검증한다.

외란 관측기를 가지는 슬라이딩모드 제어기 설계 (Design of Siding Mode Controller with Peturbation Estimation)

  • 김낙인;이종원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권4호
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    • pp.866-873
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    • 2000
  • Sliding mode control(SMC) incorporated with perturbation compensation is developed here to reduce the low-frequency tracking error in the presence of wide-band frequency perturbations for a nonlinear dynamic system. The control scheme is designed for estimation of low frequency perturbations with employment of the Time Delay Control and low-pass filter. It is shown that the SMC with perturbation compensation is far superior to the conventional SMC in tracking control of the dynamic systems under model uncertainties and external disturbance conditions.

시간지연 제어기법을 이용한 DC서보모터 강인제어 및 관측기/제어기 안정화에 관한 연구 (A Study on Robust Control of DC Servo Motor Using Time Delay Control and Observer/Controller Stabilization)

  • 이정완;장평훈;김승호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1029-1040
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    • 1993
  • 이 논문에서는 잘 모르는 플랜트에 대하여 TDC를 위한 관측기를 설계하고, 이 관측기와 TDC제어기가 연결된 전체 계의 안정화에 대하여 해석한다. 그리고 이 관측 기와 TDC제어기를 DC서보 모터 시스템에 적용하여, 모터에 가해지는 외란과 내부의 매개변수 변동에 강힌한 재어기를 설계하고 그 성능을 실험한다.

연산시간지연 및 민감성을 고려한 UPS 인버터용 2차 데드비트 제어기 (2nd Order Deadbeat Controller Considering Calculation Time Delay and Sensitivity for UPS Inverter)

  • 김병진;최재호
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제50권4호
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    • pp.170-178
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    • 2001
  • Deadbeat technique has been proposed as a digital controller for an UPS inverter to achieve the fast, response to a load variation and to conserve a very low THD under a nonlinear load condition. This scheme contains a fatal drawback, sensitivity against parameter variation and calculation time delay. This paper proposes a second order deadbeat controller, which fundamentally solves the calculation time delay problem and certainly guarantees the robustness of the parameter's variation. RLP(Repetitive Load Predictor) which predicts the load current ahead of two sampling time and FVR(Fundamental Voltage Regulator) which eliminates the fundamental errors of the output voltage are also proposed for the second order deadbeat controller to apply to UPS inverter systems. These are shown theoretically and practically through simulation and experiment.

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