• 제목/요약/키워드: 리아푸노프 안정도 해석

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퍼지 리아푸노프 함수 기반 강인한 퍼지 제어기 설계 (Design of the Robust Fuzzy Controller based on Fuzzy Lyapunov Functions)

  • 김호준;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.630-636
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    • 2011
  • 본 논문은 매개변수 불확실성을 가지는 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 시스템의 안정도 해석과 안정화 조건을 고려한다. T-S 퍼지 시스템의 안정도 해석 시 conservativeness를 줄이기 위해 퍼지 리아푸노프 함수를 이용한다. 매개변수 불확실성을 가지고 있는 시스템의 안정도를 해석하고 시스템을 안정화 시키는 퍼지 강인 제어기 설계 기법을 제시한다. 안정도조건과 안정화조건은 선형행렬부등식의 형태로 표현된다. 모의실험을 통해 제안된 접근 방법의 효용성을 보인다.

비선형 시스템을 위한 Takagi-Sugeno 퍼지 샘플치필터 (Takagi-Sugeno Fuzzy Sampled-data Filter for Nonlinear System)

  • 김호준;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.349-354
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    • 2015
  • 본 논문은 비선형 시스템을 위한 T-S 퍼지 샘플치 필터의 안정도 조건을 제시한다. 퍼지 시스템과 퍼지 필터 사이의 에러 시스템을 제시하며, 리아푸노프 안정도 해석 기법을 이용해 에러 시스템의 안정도 조건을 선형행렬부등식의 형태로 표현한다. 제안된 안정도 조건은 기존과는 다른 접근법을 이용하며, 더 나은 성능을 보인다. 모의실험을 통해 제안한 기법의 효용성을 검증한다.

이중여자 유도발전기 기반 풍력발전 시스템의 퍼지 모델링 및 안정도 해석 (Fuzzy Modeling and Stability Analysis of Wind Power System with Doubly-fed Induction Generator)

  • 김진규;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.56-61
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    • 2012
  • 본 논문에서는 이중여자 유도발전기 기반 가변속도 풍력발전 시스템의 퍼지 모델링 및 안정도 해석에 관하여 다루고자 한다. 일반적인 풍력발전 시스템은 복잡한 비선형성 기반 동적방정식으로 구성되며, 플랜트를 구성하는 각 파라미터 수치 역시 주변 환경에 의해 변화할 여지가 있다. 풍력발전 시스템의 해석을 위하여 본 논문에서는 비선형성 및 불확실성에 강인한 퍼지 제어 기법을 기반으로 제어이론을 구성하고자 한다. 이중여자 유도발전기 기반 풍력발전 시스템의 퍼지 모델링 및 시스템 안정화를 위한 퍼지 제어기 설계 기법이 제안된다. 해당 제어 기법은 리아푸노프 기반 안정도 해석에 의해 점근 안정도를 보장받게 되며, 가상 시뮬레이션을 통한 시스템 효율성을 입증하게 된다.

강인한 고이득 관측기 설계 및 안정성 해석 (Lyapunov Based Stability Analysis and Design of A Robust High-Gain Observer)

  • 유성훈;현창호
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권2호
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    • pp.8-15
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    • 2010
  • 본 논문은 비선형 시스템에 대하여 강인한 고이득 관측기 설계 방법을 제안하였고 그것의 안정성을 리아푸노프 이론을 기반으로 분석하였다. 그 시스템의 상태는 측정 할 수 없다고 가정하였다. 제안된 고이득 관측기는 역학식에 추정 오차의 적분을 포함한다. 그것은 고이득 관측기의 성능을 향성시키고 제안된 관측기가 잡음, 불확실성, 피킹 현상과 같은 것들에 대해 강인하도록 만든다. 그것의 안정성은 리아푸노프 방법에 의해 분석된다. 이를 출력 되먹임 제어기에 적용하였고 모의실험 결과를 통해 기존의 관측기기반의 출력 되먹임 제어기, 상태 되먹임 제어기와 비교하여 제안된 방법의 효율성을 증명하였다.

소속함수 의존성을 이용한 Takagi-Sugeno 퍼지 시스템의 관측기 기반 제어기 설계 (The Design of Membership-function-dependent Observer-based Controller Using Takagi-Sugeno Fuzzy Model)

  • 김호준;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1758-1759
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    • 2011
  • 본 논문은 비선형 시스템의 소속함수 의존성을 이용한 관측기 기반 퍼지 제어기 설계 기법을 제시한다. Takage-Sugeno (T-S)퍼지 모델링을 이용해 비선형 시스템을 퍼지 모델로 표현한다. 시스템의 안정화 조건은 소속함수의 의존성을 이용한 리아푸노프 안정도 해석 방법을 이용해 유도된다. 안정화 조건은 선형 행렬 부등식으로 표현되며, 부등식의 해를 이용해 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통해 설계된 제어기의 타당성을 검증한다.

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불연속 리아푸노프 함수를 이용한 입력제한이 있는 불확실 선형 시스템의 안정성 해석 (Robust stability analysis of uncertain linear systems with input saturation using piecewise Lyapunov functions)

  • 이상문;원상철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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    • pp.131-134
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    • 2003
  • In this paper, we consider the problem of finding the stability region in state space for uncertain linear systems with input saturation. For stability analysis, two Lyapunov functions are chosen. One is for the lineal region and the other is for the saturated legion. Piecewise Lyapunov functions are obtained by solving successive linear matrix inequalites(LMIs) relaxations. A sufficient condition for robust stability is derived in the form of stability region of initial conditions. A numerical example shows the effectiveness of the proposed method.

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비선형 시스템의 퍼지 모델링 기법과 안정도 해석 (Fuzzy Modeling Technique of Nonlinear Dynamical System and Its Stability Analysis)

  • 소명옥;류길수;이준탁
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제20권2호
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    • pp.101-101
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    • 1996
  • This paper presents the linearized fuzzy modeling technique of nonlinear dynamical system and the stability analysis of fuzzy control system. Firstly, the nonlinear system is partitionized by multiple linear fuzzy subcontrol systems based on fuzzy linguistic variables and fuzzy rules. Secondly, the disturbance adaptaion controllers which guarantee the global asymptotic stability of each fuzzy subsystem by an optimal feedback control law are designed and the stability analysis procedures of the total fuzzy control system using Lyapunov functions and eigenvalues are discussed in detail through a given illustrative example.

비선형 시스템의 퍼지 모델링 기법과 안정도 해석 (Fuzzy Modeling Technique of Nonlinear Dynamic System and Its Stability Analysis)

  • 소명옥;류길수;이준탁
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제20권2호
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    • pp.33-39
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    • 1996
  • This paper presents the linearized fuzzy modeling technique of nonlinear dynamical system and the stability analysis of fuzzy control system. Firstly, the nonlinear system is partitionized by multiple linear fuzzy subcontrol systems based on fuzzy linguistic variables and fuzzy rules. Secondly, the disturbance adaptaion controllers which guarantee the global asymptotic stability of each fuzzy subsystem by an optimal feedback control law are designed and the stability analysis procedures of the total fuzzy control system using Lyapunov functions and eigenvalues are discussed in detail through a given illustrative example.

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지능형 디지털 재설계 기법을 이용한 전력 계통의 부하 주파수 제어를 위한 강인한 퍼지 제어기 설계 (Design of Robust Fuzzy Controller for Load-Frequency Control of Power Systems Using Intelligent Digital Redesign Technique)

  • Joo, Young-Hoon;Jeo, Sang-Won;Kwon, Oh-Sin
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.357-367
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    • 2000
  • 본 논문은 조속기의 밸브 위치의 제한을 고려한 불확실 비선형 전력 시스템의 부파수 제어를 위한 강인 디지털 퍼지 제어기의 설계기법을 제시한다. TSK 퍼지 모델을 이용하여 비선형 전력 시스템을 모델링한다. 리아푸노프 안정도 해석 이론에 기반하여 파라미터 불확실성을 포함한 비선형 전력 시스템의 TSK 퍼지 모델을 위한 강인 안정 조겅을 유도한다. 유도된 강인 안정 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 나타난다. 또한 지는형 디지털 재설계 기법을 이용하여 연속 시간상에서 운용되는 전력 시스템을 위한 디지털 제어기를 설계한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안된 부하 주파수 제어기 설계 기법의 효용성을 보인다.

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입력 포화를 가지는 불확실한 전기 구동 로봇 시스템에 대해 PSO를 이용한 RBFNN 기반 분산 적응 추종 제어 (RBFNN Based Decentralized Adaptive Tracking Control Using PSO for an Uncertain Electrically Driven Robot System with Input Saturation)

  • 신진호;한대현
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.77-88
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    • 2018
  • 본 논문은 입력 포화를 가지는 불확실한 전기 구동 로봇 시스템에 대해 입자 군집 최적화(PSO)를 이용한 방사형 기저 함수 신경망(RBFNN) 기반 분산 적응 추종 제어 기법을 제안한다. 실제적으로 로봇 시스템에서는 구동기의 포화로 인해 입력 전압과 전류 신호 크기가 제한된다. 제안된 제어기는 이러한 입력 포화를 극복하며, 어떠한 로봇 링크 및 구동기의 모델 파라미터들을 요구하지 않는다. 제시된 PSO 기법에서 쓰인 적합도 함수는 추종 오차만이 아니라 전압과 전류의 크기를 포함하는 다중 목적 함수로 표현된다. PSO 기법을 이용하여 제어 이득과 방사형 기저 함수의 개수가 자동으로 조정되어 제어 시스템의 성능이 개선된다. 리아푸노프 안정도 해석에 의해 전체 제어 시스템의 안정도가 보장된다. 제안된 제어 기법의 타당성과 강인성이 시뮬레이션 결과를 통해 검증된다.