• 제목/요약/키워드: Lyapunov Stability Analysis

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모델매칭 기법을 이용한 시스템 섭동을 갖는 비선형 크레인시스템 제어 (Control of Nonlinear Crane Systems with Perturbation using Model Matching Approach)

  • 조현철;이진우;이영진;이권순
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.523-530
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    • 2007
  • 크레인 시스템은 항만 터미널 등의 산업현장에서 무거운 물체를 이송하는데 사용되는 장비로서 그 정확성과 신속성을 동시에 만족시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 적응제어기의 일종인 모델매칭 기법을 이용하여 복잡한 3 자유도 비선형 크레인의 제어 시스템에 대한 연구를 제안한다. 피드백 선형화(feedback linearization)를 통해 비선형 크레인 모델을 선형화한 후 PD 제어기를 적용하여 선형 공칭 모텔을 구한다. 이 모델은 시스템 섭동을 갖는 실시간 시스템 모델과 함께, 리아푸노브(Lyapunov) 이론을 적용하여 실시간 섭동에 의해 발생되는 제어오차를 감소하기 위한 보조 제어규칙의 산출에 이용된다. 또한 리아푸노브 안정성이론을 적용하여 구성한 크레인 제어시스템의 안정성 해석을 실시한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하며 기존의 제어방식과 비교 분석하여 그 우수성을 입증한다.

혼돈 비선형 시스템을 위한 안정된 퍼지 제어기의 설계 (The Design of Stable Fuzzy Controller for Chaotic Nonlinear Systems)

  • 최종태;박진배최윤호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.429-432
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    • 1998
  • This paper is to design stable fuzzy controller so as to control chaotic nonlinear systems effectively via fuzzy control system and Parallel Distributed Compensation (PDC) design. To design fuzzy control system, nonlinear systems are represented by Takagi-sugeno(TS) fuzzy models. The PDC is employed to design fuzzy controllers from the TS fuzzy models. The stability analysis and control design problems is to find a common Lyapunov function for a set of linear matrix inequalitys(LMIs). The designed fuzzy controller is applied to Rossler system. The simulation results show the effectiveness of our controller.

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수렴속도 향상을 갖는 로보트 매니퓰레이터의 슬라이딩모드 제어 (Sliding Mode Control of Robot Manipulators with Improvement of Convergence Rate)

  • 박세승;박종국
    • 대한전기학회논문지
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    • 제40권3호
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    • pp.316-325
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    • 1991
  • This paper presents the design of a new sliding mode controller to improve the rate of convergence by Lyapunov's stability analysis. The proposed controller shows that the elimination of the steady state position errors can be achieved by replacing the desired trajectory by the virtual reference trajectory. The proposed control scheme which consists of the upper bounded and estimated values of eac term of the manipulator dynamic equation does not require good knowledge of the parameters and the computation of matrix inversion. The performance of proposed controller is evaluated by the simulation for a two-link manipulator.

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로봇 매니퓰레이터에 대한 강인한 적응 제어기의 설계 (Robust adaptive controller design for robot manipulators)

  • 정석우;유준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.889-894
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    • 1993
  • This paper presents a robust adaptive control scheme based on the Lyapunov design for robot manipulators subjected to inertial parameter uncertainties and bounded torque disturbances. The scheme is a modified version of the adaptive computed torque method which adopts a dead zone into the adaptation mechanism so as to avoid parameter drifts by disturbances. It is shown via stability analysis and computer simulations that all the signals in the overall adaptive system are bounded and tracking errors lie within a prespecified bound.

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파라미터 적응을 이용하는 로보트 매니퓰레이터의 위치/힘 제어 (A Position/Force Control of Robotic Manipulators with Parameter Adaptation)

  • 유동영;김응석;양해원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1992년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.408-410
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    • 1992
  • An adaptive hybrid position/force controller for constrained manipulator with uncertain dynamic model parameters and environment stiffness is presented. In this paper, the compliance frame model is constructed by independent positions and forces to be controlled. The adaptive controller based on this compliance frame dynamic model is designed. Lyapunov theory is used for controller design and Stability analysis.

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Control Design for Flexible Joint Manipulators with Mismatched Uncertainty : Adaptive Robust Scheme

  • Kim, Dong-Hwa
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.32-43
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    • 1999
  • Adaptive robust control scheme is introduced for flexible joint manipulator with nonlinearities and uncertainties. The system does not satisfy the matching condition due to insufficient actuators for each node. The control only relies on the assumption that the bound of uncertainty exists. Thus, the bounded value does not need to be known a prior. The control utilizes the update law by estimating the bound of the uncertainties. The control scheme uses the backstepping method and constructs a state transformation. Also, stability analysis is done for both transformed system and original system.

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단일계수(單一係數) 격자형(格子型) 디지탈 필터의 안정도(安定度) 해석(解析) (Stability Analysis of One-Multiplier Lattice Digital Filter Using a Constructive Algorithm)

  • 남부희
    • 산업기술연구
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    • 제5권
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    • pp.27-36
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    • 1985
  • 마이크로 컴퓨터로 실현(實現)되는 디지탈 필터는 유한어장효과(有限語張效果)에 기인(基因)한 양자화(量子化)(quantization)와 잉여현상(overflow) 때문에, 이상적(理想的)인 선형(線型)필터도 비선형(非線型) 특성(特性)을 나타내어 Limit Cycle과 같은 오차의 원인이 된다. 본(本) 논문(論文)에서는 수학행렬(行列)의 안정(安定)성질을 이용한 Norm-Lyapunov 함수를 이용하여, 디지탈 필터의 안정도를 해석하였다. 잉여현상이 없는 경우에는 Jury-Lee 판별법을 적용하여 전자(前者)와 비교하였다.

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Delay-Dependent Control for Time-Delayed T-S Fuzzy Systems Using Descriptor Representation

  • Jeung, Eun-Tae;Oh, Do-Chang;Park, Hong-Bae
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제2권2호
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    • pp.182-188
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    • 2004
  • This paper presents a design method of delay-dependent control for T-S fuzzy systems with time delays. Based on parallel distributed compensation (PDC) and a descriptor model transformation of the system, a delay-dependent control is utilized. An appropriate Lyapunov-Krasovskii functional is chosen for delay-dependent stability analysis. A sufficient condition for delay-dependent control is represented in terms of linear matrix inequalities (LMIs).

퍼지 PWM 시스템에 대한 안정도 분석 (Stability Analysis for Fuzzy PWM System)

  • 성화창;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.373-376
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    • 2008
  • 본 논문은 퍼지 펄스 폭 변조 (Pulse-width-modulation: PWM) 시스템의 안정도에 대해 다루게 된다. 복잡성을 가진 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델에 의해 효율적으로 논의될 수 있다. 본 논문에서는 기존의 LTI 시스템에서 논의 되었던 PWM 제어기 설계 문제를 퍼지 시스템으로 확장시킴으로써 PWM 제어기에 대한 논의의 저변을 확대시키고자 한다. 또한, 리아푸노프 (Lyapunov) 안정도에 기반 한 안정도 증명을 통해 퍼지 PWM 시스템의 안정도를 분석하고자 한다.

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불확정성 선형 시스템의 강인 극점 배치 (Robust Pole Assignment of Uncertain Linear Systems)

  • 김재성;김진훈
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제49권4호
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    • pp.183-190
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    • 2000
  • It is well-known that the poles of a system are closely related with the dynamics of the systems, and the pole assignment problem, which locates the poles in the desired regions, in one of the major problem in control theory. Also, it is always possible to assign poles to specific points for exactly known linear systems. But, it is impossible for the uncertain linear systems because of the uncertainties that originate from modeling error, system variations, sensing error and disturbances, so we must consider some regions instead of points. In this paper, we consider both the analysis and the design of robust pole assignment problem of linear system with time-varying uncertainty. The considered uncertainties are the unstructured uncertainty and the structured uncertainty, and the considered region is the circular region. Based on Lyapunov stability theorem and linear matrix inequality(LMI), we first present the analysis result for robust pole assignment, and then we present the design result for robust pole assignment. Finally, we give some numerical examples to show the applicability and usefulness of our presented results.

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