• 제목/요약/키워드: $H{\infty}$ 필터

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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.

견실한 $H_{\infty}$ FIR 필터를 이용한 기동표적의 추적 (Tracking a maneuvering target using robust $H_{\infty}$ FIR filter)

  • 유경상;류희섭;권오규
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.759-762
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    • 1996
  • In previous work Kwon and Yoo [5] have shown that the FIR tracking algorithm using the input estimation technique. However, it has not solved the problem of systems with parameter uncertainties. Therefore, in this paper we propose a new robust $H_{\infty}$ FIR tracking filter to solve the target tracking problems under systems with parameter uncertainties. Also, we use here the input estimation approach to account for the possibility of maneuver. Simulation results show that the robust $H_{\infty}$ FIR tracking filter proposed here still has good tracking performance for a maneuvering target tracking problem even under all system parameter uncertainties.

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$H_{\infty}$필터를 이용한 2관성 공진계의 2자유도제어 (Two-Degree-of-Freedom Control of Two-Mass Resonant System using $H_{\infty}$ Filer)

  • 김진수;강석진;신재화;김영석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.515-517
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    • 1997
  • In the industrial motor drive system, a shaft torsional vibration is often generated when a motor and a load are connected with a flexible shaft. This paper treats the vibration suppression control of such a system. In this paper, two-degree-of-freedom(TDOF) control of the two-mass resonant system using the $H_{\infty}$ filter is proposed. TDOF control method satisfies the command following property and the internal stability at the same. The $H_{\infty}$ filter is robust in noise and disturbance. Simulation results show the validity of the proposed control method.

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연성 결합 시스템에서의 저차 $H^{\infty}$ 최적 칼만 필터 설계 (Reduced-Order $H^{\infty}$ Optimal Kalman Filtering for Weakly Coupled Systems)

  • 조장휘;김범수;임묘택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2311-2313
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    • 2000
  • In this paper, we consider $H^{\infty}$ optimal Kalman filter problems for linear weakly coupled stochastic systems. We introduce a decomposition for the systems of the Hamiltonian form, which plays an important role of exclusion of ill-condition by ${\varepsilon}$-effect and the parallel computation possibility. It is shown that the algebraic Riccati equation of the weakly coupled $H^{\infty}$ optimal Kalman filter problem is decoupled into completely independent reduced-order, well-defined, two suboptimal Kalman filters.

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대기 속도 센서가 없는 무추력 항공기의 강인 필터 기반의 바람 속도 추정 기법 (Robust Filter Based Wind Velocity Estimation Method for Unpowered Air Vehicle Without Air Speed Sensor)

  • 박용곤종;박찬국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.107-113
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    • 2019
  • 본 논문에서는 대기 속도 센서가 없는 항공기에서의 강인 필터 기반의 바람 추정 기법을 제안한다. 바람 속도(wind velocity)는 항공기의 유도 및 제어를 더욱 정밀하게 수행하기 위해 사용되는 정보이다. 일반적으로 바람 속도는, 대기 속도와 지면 속도의 차이를 계산하여 얻을 수 있다. 이때 대기 속도는 피토 튜브와 같은 항공기와 대기의 상대 속도를 측정하는 대기 속도 측정 센서에서 얻을 수 있고, 지면 속도는 항법 시스템으로부터 얻을 수 있다. 그러나 항공기의 구성을 간단하게하기 위하여 대기 속도 측정 센서를 장착하지 않는 경우, 바람 속도를 직접적으로 얻을 수 없기 때문에 필터를 이용한 바람 추정 기법이 필수이다. 이때 난류에 의해 항공기의 공력 계수가 변하게 되는데, 이는 바람 추정 필터의 시스템 모델의 불확실성을 유발하게 되고, 결국 바람 추정 성능이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 공력계수 불확실성에 강인함을 확보하기 위해 $H{\infty}$ 필터를 적용한 바람 추정 기법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 공력계수의 불확실성이 있는 상황에서 성능을 개선하는 것을 확인하였다.

선형 파라마터 변이 시스템에 대한 혼합 $H^2/H^{\infty}$ 필터 설계 (Mixed $H^2/H^{\infty}$ Filter Design for Linear Parameter Varying System)

  • 이갑래;윤한오
    • 전자공학회논문지S
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    • 제34S권11호
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    • pp.73-79
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    • 1997
  • This paepr is concerned with the design of linear parameter varying filter that ensures H$^{2}$/$H^{\infty}$ performance for a class of linear parameter varying(LPV) plants. The state space matrices of plant are assumed to be dependent affinely on a vector of time varying parameter, and each parameter is assumed to be measured in real time. Using the linear matrix inequalities(LMIs), we can solve the synthesis problem and the solution of LMIs is carried out off-line. The designed filter is parameter varying and automatically scheduled along parameter trajectories. Because the solution of LMIs is carried out off-line, computation time of filter gain is reduced. The validity of the proposed algorithm is verifed through computer simulation..

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견실한$H_\infty$FIR 필터를 이용한 불확실성 기동표적의 추적 (Maneuvering Target Tracking in Uncertain Parameter Systems Using RoubustH_\inftyFIR Filters)

  • 유경상;김대우;권오규
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권3호
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    • pp.270-277
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    • 1999
  • This paper deals with the maneuver detection and target tracking problem in uncertain parameter systems using a robust{{{{ { H}_{ } }}}} FIR filter to improve the unacceptable tracking performance due to the parametr uncertainty. The tracking filter used in the current paper is based on the robust{{{{ { H}_{ } }}}} FIR filter proposed by Kwon et al. [1,2] to estimate the state signal in uncertain systems with parameter uncertainty, and the basic scheme of the proposed method is the input estimation approach. Tracking performance of the maneuver detection and target tracking method proposed is compared with other techniques, Bogler allgorithm [4] and FIR tracking filter [2], via some simulations to examplify the good tracking performance of the proposed method over other techniques.

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시간지연 퍼지 시스템의 지연 종속 H 필터 설계 (Delay-dependent v Filter Design for Delayed Fuzzy Dynamic Systems)

  • Lee, Kap-Rai
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.618-624
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    • 2004
  • This paper presents a delay dependent fuzzy H_\infty$ filter design method for delayed fuzzy dynamic systems. Using delay-dependent Lyapunov function, the global exponential stability and H_\infty$ performance problem are discussed. A sufficient condition for the existence of fuzzy filter is presented in terms of linear matrix inequalities(LMIs). The filter design utilize the concept of parallel distributed compensation. And the filter gains can also be directly obtained from the LMI solutions. A simulation example is given to illustrate the design procedures and performance of the proposed methods.

도립진자 시스템의 $H_{\infty}$ 제어기 설계 (Design of $H_{\infty}$Controller for the inverted pendulum system)

  • 서강면;강문성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.1796-1803
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    • 2006
  • 본 연구에서는 비선형성이 강한 대표적인 불안정한 시스템으로 새로운 제어 이론의 유효성을 실증하고 평가하기에 적합한 도립 진자 시스템의 강인 안정 및 강인 제어 성능을 확보하기 위하여 $H_{\infty}$ 제어 이론을 도입하여 최적 제어기를 설계하였다. 그리고, 저역통과 필터를 제어 대상 시스템과 종속으로 결합시켜 개루프 전달함수의 형성(loop shaping)을 시도함으로서, 감도함수 및 상보감도함수가 바람직 한 주파수 특성을 갖도록 하였다. 먼저, 설계한 $H_{\infty}$제어기를 도립진자 제어시스템에 적용하여 시뮬레이션 하였고, 그 결과를 전통적인 기법으로 산업현장에서 널리 사용하고 있는 PID제어기를 채용한 시스템의 출력과 비교하여 그 가능성을 확인하였다. 그런 다음, 설계 한 제어기를 실제 시스템에 적용하여 실험하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해, $H_{\infty}$ 제어기는 모델링 오차, 외란 및 노이즈의 영향을 줄이면서 제어목표를 잘 추종하는 것으로 나타나 안정도 및 제어성능이 우수함을 확인할 수 있었다.

$H^{\infty}$ 필터를 갖는 2관성계의 2자유도 PI제어 (Two-Degree-of-Freedom PI Control of Two-Mass System with $H^{\infty}$ Filter)

  • 김승범;김진수;이을재;김영석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.292-294
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    • 1996
  • In the Industrial motor drive system, a torsional vibration is often generated because of the elastic element in torque transmission. Such system is simply modelled as a two-mass system. In this paper, it is proposed control system which is based on the two-degree-of-freedom PI control and resonance ratio control with the $H^{\infty}$ filter which is robust in disturbance and noise. The control performance of the proposed control system are examined by the computer simulation.

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