• 제목/요약/키워드: Discrete nonlinear systems

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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.

선형시변 시스템의 안정도 영역에 관하여 (On a Stability Region of Liner Time-Varying Systems)

  • 최종호;장태정
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권7호
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    • pp.484-489
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    • 1988
  • Sufficient conditions concerning the perturbation region of system parameters, which guarantee the asymptotic stability of linear time- varying systems, are presented. These conditions are obtained by Lyapunov function approach for continuous-time and discrete-time systems. Also, a computational algorithm using nonlinear programming is proposed for finding the maximum perturbation region which satisfies the sufficient condition for the continuous-time systems. The technique of finding the solution for the continuous-time systems can also be applied to the discrete-time systems. In the continuous-time case, it is shown by an example that the method proposed in this paper yields much larger perturbation region of parameters than other previously reported results. An example of the perturbation region of system paramters for the discrete-time system is also given.

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이산 시간 비선형 상호 결합 시스템의 T-S 퍼지 모델을 위한 분산 동적 출력 궤한 제어기 설계 (Decentralized Dynamic Output Feedback Controller for Discrete-time Nonlinear Interconnected Systems via T-S Fuzzy Models)

  • 구근범;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.374-377
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    • 2007
  • 본 논문은 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 이용하여 이산 시간에서의 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 동적 출력 궤한 제어기를 제시한다. 이산시간 비선형 상호 결합 시스템의 각 하위 시스템에 대한 T-S 퍼지 모델링을 한 후, 각각에 대해 동적 출력 궤한 제어기를 설계한다. 제어가 된 폐루프 하위 시스템들로 전체 시스템의 평형점이 안정화되는 선형 행렬 부등식 (LMI)을 구하고, 부등식을 이용하여 동적 출력 궤한 제어기의 이득값을 구한다. 마지막으로 모의실험을 통해 분산 동적 출력 궤한 제어기의 효용성을 확인한다.

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시간 지연을 갖는 이산 시간 비선형 시스템에 대한 H∞ 퍼지 강인 제어기 설계 (Robust H∞ Fuzzy Control for Discrete-Time Nonlinear Systems with Time-Delay)

  • 김택룡;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.324-329
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    • 2005
  • 본 논문에서는 시간 지연을 갖는 이산 시간 비선형 시스템을 $H\infty$ 의미에서 안정하게 하는 정적 출력 제한 퍼지 제어기 설계를 제시한다. 먼저 대상이 되는 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현 되어진다. 그리고 parallel distributed compensation technique을 이용하여 퍼지 제어기의 형태를 만든다. 하나의 Lyapunov 함수를 정하여서 폐루프 시스템의 전역 점근적 안정성과 외란에 대한 강인성을 bilinear matrix inequality 형태로 제시한다. 그리고 합동변환법과 동질성 변환법을 통해 이것을 선형 행렬 부등식 (linear matrix inequality) 으로 표현한다. 제안된 방법의 효율성과 가능성을 보여주기 위해 한 예제를 포함한다.

비선형 시스템의 계수추정 알고리즘 연구 (A Study on the Parameter Estimation Algorithm for Nonlinear Systems)

  • 이달호;성상만
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권7호
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    • pp.898-902
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    • 1999
  • In this paper, we proposed an algorithm for estimating parameters of nonlinear continuous-discrete state-space system. This algorithm uses the conventional extended Kalman filter(EKF) for estimating state variables, and modifies the recursive prediction error method for parameter estimation of the nonlinear system. Simulation results for both linear and nonlinear measurements under the environment of process and measurement noises show a convincing performance of the proposed algorithm.

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Robustness of 2nd-order Iterative Learning Control for a Class of Discrete-Time Dynamic Systems

  • 김용태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.363-368
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    • 2004
  • In this paper, the robustness property of 2nd-order iterative learning control(ILC) method for a class of linear and nonlinear discrete-time dynamic systems is studied. 2nd-order ILC method has the PD-type learning algorithm based on both time-domain performance and iteration-domain performance. It is proved that the 2nd-order ILC method has robustness in the presence of state disturbances, measurement noise and initial state error. In the absence of state disturbances, measurement noise and initialization error, the convergence of the 2nd-order ILC algorithm is guaranteed. A numerical example is given to show the robustness and convergence property according to the learning parameters.

Takagi-Sugeno Model-Based Non-Fragile Guaranteed Cost Control for Uncertain Discrete-Time Systems with State Delay

  • Fang, Xiaosheng;Wang, Jingcheng;Zhang, Bin
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제8권2호
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    • pp.151-157
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    • 2008
  • A non-fragile guaranteed cost control (GCC) problem is presented for a class of discrete time-delay nonlinear systems described by Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model. The systems are assumed to have norm-bounded time-varying uncertainties in the matrices of state, delayed state and control gains. Sufficient conditions are first obtained which guarantee that the closed-loop system is asymptotically stable and the closed-loop cost function value is not more than a specified upper bound. Then the design method of the non-fragile guaranteed cost controller is formulated in terms of the linear matrix inequality (LMI) approach. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed design method.

포화입력을 가진 비선형 시스템에 대한 슈퍼바이저 제어의 안정성 연구 (A Study on the Stability of Supervisory Control for Nonlinear System with Saturating Input)

  • 차경래
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.112-122
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    • 1999
  • In realistic control systems the nonlinear saturation attributes of the control actuator due to physical limitations should be taken into account This nonlinear saturation of actuators may cause not only deterioration of the control performance but also a large overshoot during start-up and shut-down. As the overshoot increases the system may become oscillatory unstable. in this paper the supervisor implementation which guarantees good performance for saturation operation and prevents reset wind up is presented, Moreover the sufficient conditions of the stability for saturated system using supervisory control with a dynamic controller are provided in the continuous-time and in the discrete-time domain Numerical example is illustrated to depict the efficiency of supervisory control for a typical satuaurated production-distribution system controlled by a discrete-time dynamic controller and to validate basic results by simulation.

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이산 비선형시스템에서의 준최적추정자 (A Suboptimal Estimator Design for Discrete Nonlinear Systems)

  • 이연석;이장규
    • 대한전기학회논문지
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    • 제40권9호
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    • pp.929-936
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    • 1991
  • An estimator for a discrete nonlinear system is derived in the sense of minimum mean square error. An optimal estimator for nonlinear system is very difficult to find and it will be infinite dimensional even if it is found. It has been known that the statistical linearization technique makes it possible to obtain a finite dimensional estimator. In this paper, the procedure of its derivation using the statistical linearization technique that gives an exact mean and variance information is introduced in the sense of minimum mean square error. The derived estimator cannot be clainmed to be globally optimal estimator because it uses the Gaussian assumption to the non-Gaussian distributed nonlinear output. However, the proposed filter exhibits a better performance compared to extended Kalman filter. Simulation results of a simple example present the improvement of the proposed filter in convergent property over the extended Kalman filter.

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Powrer Series를 이용한 불확실성을 갖는 비선형 시스템의 지능형 디지털 재설계 (Intelligent Digital Redesign for Uncertain Nonlinear Systems Using Power Series)

  • 성화창;박진배;고성현;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.881-886
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    • 2005
  • 본 논문은 복합 상태 공간에서의 피지 기반 제어기를 이용한 지능형 디지털 재설계의 전 역적 접근 방안에 대해 제안하고자 한다. 이산화를 통한 제어기 설계에 있어서 불확실성이 포함된 실시간 비선형 시스템에 대해 보다 효율적이고 안정적인 접근을 위해 TS 퍼지 모델이 사용되었다. 그리고 전 역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 에러가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 또한 power series를 사용함으로써 불확실성이 조합된 비선형 시스템을 보다 더 정확하게 분석하였다. 샘플링 기간이 충분히 작다면, 불확실 비선형 시스템의 실시간 시스템으로의 전환이 충분한 이유를 가지게 된다. 전 역적 접근을 통한 디지털로 제어된 시스템은 선형 행렬 부등식 형태로 바꾸어 시스템의 안정성을 보장하고자 하였다. 마지막으로 TS 퍼지 모델로 분석된 혼돈 Lorenz System에 적용함으로써 제안된 방법의 안정성과 효율성을 보장받게 된다.