• 제목/요약/키워드: $H_{\infty}$ Fuzzy Control

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Output Feedback Fuzzy H(sup)$\infty$ Control of Nonlinear Systems with Time-Varying Delayed State

  • Lee, Kap-Rai
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.248-254
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    • 2000
  • This paper presents and output feedback fuzzy H(sup)$\infty$ control problem for a class of nonlinear systems with time-varying delayed state. The Takagi-Sugeno fuzzy model is employed to represent a nonlinear systems with time-varying delayed state. Using a single quadratic Lyapunov function, the globally exponential stability and disturance attenuation of the closed-loop fuzzy control system are discussed. Sufficient conditions for the existence of fuzzy H(sup)$\infty$ controllers are given in terms of matrix inequalities. Constructive algorithm for design of fuzzy H(sup)$\infty$ controller is also developed. A simulation example is given to illustrate the performance of the proposed design method.

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시간지연을 갖는 비선형 시스템의 퍼지 H2H 제어기 설계 (Fuzzy H2H Controller Design for Delayed Nonlinear Systems)

  • 조희수;이갑래;박홍배
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.578-583
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    • 2002
  • This paper presents a method for designing fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers of nonlinear systems with time varying delay. Takagi-Sugeno fuzzy model is employed to represent nonlinear systems with time varying delay. Using a single quadratic Lyapunov function, the globally exponential stability and $H_2/H_{\infty}$ performance problem are discussed. A sufficient condition for the existence of fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers is then presented in terms of linear matrix inequalities(LMls). The proposed fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers minimizes the upper bound on the linear quadratic performance measure.

퍼지 기저함수에 종속적인 Lyapunov 함수를 이용한 T-S 퍼지 시스템의 H∞ 제어 (H∞ Control of T-S Fuzzy Systems Using a Fuzzy Basis- Function-Dependent Lyapunov Function)

  • 최현철;좌동경;홍석교
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.615-623
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    • 2008
  • This paper proposes an $H_{\infty}$ controller design method for Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems using a fuzzy basis-function-dependent Lyapunov function. Sufficient conditions for the guaranteed $H_{\infty}$ performance of the T-S fuzzy control system are given in terms of linear matrix inequalities (LMIs). These LMI conditions are further used for a convex optimization problem in which the $H_{\infty}-norm$ of the closed-loop system is to be minimized. To facilitate the basis-function-dependent Lyapunov function approach and thus improve the closed-loop system performance, additional decision variables are introduced in the optimization problem, which provide an additional degree-of-freedom and thus can enlarge the solution space of the problem. Numerical examples show the effectiveness of the proposed method.

Fuzzy H$\infty$ Filtering for Nonlinear Systems with Time-Varying Delayed States

  • Lee, Kap-Rai;Lee, Jang-Sik;Oh, Do-Chang;Park, Hong-Bae
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제1권2호
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    • pp.99-105
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    • 1999
  • This paper presents a fuzzy H$\infty$ filtering problem for a class of uncertain nonlinear systems with time-varying delayed states and unknown inital state on the basis of Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy model. The nonlinear systems are represented by T-S fuzzy models, and the fuzzy control systems utilize the concept of the so-called parallel distributed compensation. Using a single quadraic Lyapunov function, the stability and L2 gain performance from the noise signals to the estimation error are discussed. Sufficient conditions for the existence of fuzzy H$\infty$ filters are given in terms of linear matrix inequalities (LMIs). The filtering gains can also be directly obtained from the solutions of LMIs.

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T-S 퍼지를 사용한 유도전동기의 가중적분 H 제어 (Weighted Integral H Control of Induction Motor using T-S fuzzy)

  • 김민찬;박승규;윤태성;곽군평;안호균
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1399-1408
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    • 2013
  • 본 논문은 유도전동기의 제어에 있어서 성능향상을 위하여 가중치를 도입한 새로운 적분제어기법을 제안하여 $H_{\infty}$ T-S 퍼지제어기와 함께 사용하였다. $H_{\infty}$ T-S퍼지제어기는 유도전동기의 비선형성과 강인성을 위하여 사용되었고 가중치를 도입한 적분제어기는 추적문제를 조정기문제로 바꾸어 줌과 동시에 제어성능을 향상시키기 위해서 사용되었다. $H_{\infty}$ T-S퍼지제어기는 국부선형모델을 기반으로 구해지는 국부선형제어기 들의 선형결합으로 구성되며 각각의 국부 선형제어이득들은 LMI(Linear Matrix Inequlity)를 이용하여 계산된다. 본 논문에서는 가중치에 따라 결정되는 다양한 LMI해의 선택을 가능하게 함으로써 제어성능을 향상시켰다.

불확실성을 갖는 퍼지 시스템의 출력궤환 견실 $H^infty$ 제어 (Output Feedback Robust $H^infty$ Control for Uncertain Fuzzy Dynamic Systems)

  • Lee, Kap-Lai;Kim, Jong-Hae;Park, Hong-Bae
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권6호
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    • pp.15-24
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    • 2000
  • 본 논문에서는 불확실성을 갖는 비선형 시스템의 출력 궤환 퍼지 H∞ 제어 문제를 고려한다. 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지모델로 나타내고 제어기 설계는 퍼지모델을 이용하여 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 퍼지모델에 대한 폐-루프 시스템의 안정성뿐만 아니라 외란감쇠에 대한 L₂ 이득 성능을 보장하는 충분조건을 유도한다. 유도된 조건식 으로부터 퍼지 H∞ 제어기가 존재할 충분조건을 선형 행렬부등식으로 나타내고, 이 선형 행렬부등식의 해로부터 제어기를 설계하는 알고리듬을 제시한다. 설계된 제어기는 비선형이며 퍼지 동작에 의해 자동적으로 조정된다.

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로봇 매니퓰레이터를 위한 퍼지 감독자 비선형 $H_{\infty}$ 제어기의 설계 (Fuzzy-supervised nonlinear $H_{\infty}$ controller design for robot manipulator)

  • 박광성;최윤호;박진배
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.143-146
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    • 1997
  • In this paper, we propose a fuzzy-supervised nonlinear H$_{\infty}$ controller which guarantees the robustness and has exact tracking performance for robot manipulator with system parameter uncertainty and exogenous disturbance, The proposed controller which is based on robotic H$_{\infty}$ controller has fuzzy supervisor which decides the optimal control input weighting value through fuzzy making-decision process. Owing to the fuzzy supervisor, The proposed controller can take the optimal control input. Then, we will apply the proposed controller to rigid robot manipulator to verify the performance of our controller.r.

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시간지연을 갖는 이산 비선형 마코비안 점프 시스템의 H 퍼지 제어 (H Fuzzy Control for Discrete-Time Nonlinear Markovian Jump Systems with Time Delay)

  • 이갑래;이경희
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.779-786
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    • 2009
  • 본 논문에서는 시간지연을 가지는 이산 비선형 마코비안 점프 시스템의 $H_{\infty}$ 퍼지 제어 문제를 다룬다. Takgi-Sugeno 퍼지 모델을 이용하여 마코비안 점프 파라미터를 갖는 시간 지연 비선형 시스템을 마코비안 점프 퍼지 시스템으로 나타내고, 이에 대한 제어기를 설계한다. 확률 퍼지-리아프노프(Lyapunov) 함수를 이용하여 안정성 및 $H_{\infty}$ 성능을 해석하고 이 함수를 이용하여 폐루프 시스템이 안정하며 $H_{\infty}$ 성능 조건을 만족하는 조건식을 유도한다. 확률 퍼지-리아프노프 함수는 시스템 모드에 따라 변하는 함수이다. 유도된 조건식으로부터 제어기 존재 조건을 선형행렬부등식으로 나타내며, 제어기는 선형행렬부등식으로부터 바로 구할 수 있다. 수치적 예제 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 타당성을 보인다.

특이섭동 퍼지시스템의 H 출력 궤환제어 (An H Output Feedback Control for Singularly Perturbed Fuzzy Systems)

  • 류석환;최병재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.316-323
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    • 2004
  • 이 논문에서는 특이섭동 T-S 퍼지시스템의 $H_{\infty}$ 출력 궤환 제어기의 설계를 취급한다. 특이섭동 시스템에서 저속 부시스템과 고속 부시스템의 $H_{\infty}$ 노옴이 각각 ${\gamma}$ 보다 적다면 충분히 적은 ${\varepsilon}$>0에 대해서 특이섭동 퍼지시스템의 $H_{\infty}$ 노옴이 ${\gamma}$보다 적음을 증명한다. 이러한 사실을 이용하여 특이섭동 파라메터 ${\varepsilon}$과 무관한 선형 행렬부등식을 기반으로하는 제어기 설계법을 제시한다. 제시된 설계법의 효용성을 입증하기 위하여 수치예를 보여준다.

포화입력을 가지는 시간지연 비선형 시스템의 퍼지 H2/H 제어기 설계 (Fuzzy H2/H Controller Design for Delayed Nonlinear Systems with Saturating Input)

  • 조희수;이갑래;박홍배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.239-245
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    • 2002
  • 본 논문에서는 입력에 제한이 있는 시간지연 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 방법을 제시한다. 포화입력을 갖는 시간지연 비선형 시스템을 시간지연과 포화입력을 갖는 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현하고 병렬분산보상(PDC)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 시간지연과 포화입력을 갖는 $H_2/H_{\infty}$ 퍼지모델에 대한 폐루프 시스템의 안정성 조건과 LQ 성능을 최소화하는 조건을 유도하고, 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 선형행렬부등식(LMI: liner matrix inequality)을 이용하여 구한다. 제어기는 선형행렬부등식의 해를 구하므로써 바로 구할 수 있으며, 설계된 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기는 $H_{\infty}$ 노옴 한계값을 만족하면서 LQ성능의 상한값을 최소화한다. 마지막으로 포화압력으로 포화압력을 가지는 시간지연 비선형 시스템에 대해 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 사례를 보인다.