Design of Sliding Mode Controller with a SIIM Fuzzy Logic Boundary Layer

간편 간접추론 퍼지논리 경계층을 갖는 슬라이딩 모드 제어기의 설계

  • 채창현 (금오공과대학교 전자공학부)
  • Published : 2004.03.01

Abstract

The sliding mode controller with a boundary layer implemented by simplified indirect inference method (SIIM) fuzzy logic was proposed. The components of the sliding line function are used for the inputs of the SIIM fuzzy logic. The proposed control system is simple because there is no need to derive the sigmoid function and there are only four rules. The overall stability of the proposed system and the boundness of the tracking error are proved easily using the Lyapunov theory. We apply the proposed controller to control a nonlinear time-varying system. The computer simulation showed the validity of the proposed control system.

본 논문에서는 슬라이딩 라인 함수의 각 요소를 간편 간접추론 퍼지 논리의 입력변수로 사용하여 슬라이딩 모드 제어기의 경계층을 모사하는 간편 간접추론 퍼지논리 경계층을 갖는 슬라이딩 모드 제어기를 설계하였다. 제안된 제어시스템은 별도의 비선형 함수를 구할 필요가 없으며, 네 개의 퍼지규칙으로 이루어지므로 간단하고 안정도 증명이 쉬운 장점을 가진다. 본 논문의 유효성을 비선형 시변 시스템에 적용하여 고찰하였다.

Keywords

References

  1. J. J. E. Slotine and W. Li, Applied Nonlinear Control, Prentice-Hall, USA, 1991
  2. J. Y. Hung, W. Gao and J. C. Hung, 'Variable Structure control : A Survey,' IEEE Trans. Ind. Election., vol. 40, no. 1, pp. 2-22, 1993 https://doi.org/10.1109/41.184817
  3. W. Gao and J. C. Hung, 'Variable Structure control of Nonlinear Systems : A new Approach,' IEEE Trans. industry electron, vol 40, no. 1, pp. 45-55, 1993 https://doi.org/10.1109/41.184820
  4. V. I. Utkin, Sliding Modes in Control and Optimization, Springer Verlag, 1992
  5. J. J. E. Slotine, 'Sliding controller design for non-linear systems,' Int. J. of control, vol. 40, no. 2, pp. 421-434, 1984 https://doi.org/10.1080/00207178408933284
  6. C. M. Dorling and A. S. I. Zinober, 'Two approaches to hyperplane design in multivariable variable structure systems,' Int. J. of Control, vol. 44, no. 1, pp. 65-82, 1986 https://doi.org/10.1080/00207178608933583
  7. S. W. Kim and J. J. Lee, 'Design of a Fuzzy controller with Fuzzy Sliding Surface,' Fuzzy Sets and Systems, vol. 71, pp. 339-367, 1995 https://doi.org/10.1016/0165-0114(94)00276-D
  8. S. Y Yi and M. J. Chung, 'Systematic Design and Stability Analysis of a Fuzzy Logic controller', Fuzzy Set and Systems, vol. 71,pp. 271-298, 1995 https://doi.org/10.1016/0165-0114(94)00259-A
  9. 사공성대, 이연정, 최봉열, '비선형 시스템에 대한 퍼지 도달 법칙을 가지는 가변 구조 제어,' 제어자동화시스템공학 논문지, 제2권 제4호 pp. 279-286, 1996
  10. K. Hayashi, A. Otsubo, S. Murakami and M. Maeda, 'Realization of Nonlinear and Linear PID Controls Using Simplified Indirect Fuzzy Inference Method,' Fuzzy Set Systems, vol 105, pp. 409-414, 1999 https://doi.org/10.1016/S0165-0114(97)00248-0
  11. 채창현, '간편 간접추론방법을 이용한 퍼지 디지털 PID 제어기의 설계,' 대한전자공학회 논문지, 제36권 C편 12호 pp. 915-923, 1999