• 제목/요약/키워드: Lyapunov analysis

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입력지연을 갖는 이산시간 선형시스템을 위한 예측기 피드백 제어기의 강인성 해석 (Robustness Analysis of Predictor Feedback Controller for Discrete-Time Linear Systems with Input Delays)

  • 최준영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1265-1272
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    • 2019
  • 본 논문에서는 상수 입력지연을 갖는 이산시간 선형시스템을 위한 기존의 예측기 피드백 제어기의 구조적 모델 불확실성에 대한 강인성을 해석한다. 상수 입력지연을 1차 PdE (Partial difference Equation)로 모델링하여 입력지연을 PdE 상태변수로 대체하고 백스테핑 변환을 적용하여 목표 시스템을 구축한다. 목표 시스템을 기반으로 전체 상태변수를 포함하는 명시적 리아푸노프 함수를 구성하여 안정성이 유지되는 구조적 모델 불확실성의 최대 크기의 존재를 증명하고 예측기 피드백 제어기의 강인성을 확립한다. 모의실험을 통하여 모델 불확실성이 존재하는 경우에도 닫힌 루프 시스템의 안정성이 유지되는 것을 예증하고 예측기 피드백 제어기의 강인성을 검증한다.

원형 제한 3체 문제의 불변위상공간을 이용한 행성간 궤적설계 기초 연구 (Preliminary Study on Interplanetary Trajectory Design using Invariant Manifolds of the Circular Restricted Three Body Problem)

  • 정옥철;안상일;정대원;김은규;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권8호
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    • pp.692-698
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    • 2015
  • 본 논문에서는 원형 제한 3체 문제의 불변위상공간을 이용하여 지구-달 또는 행성간의 궤적을 설계하고 해석하는 기법을 소개한다. 2체 문제를 조합하는 고전적인 방식 대신에 원형 제한 3체 문제에 대한 운동방정식, 궤적의 동적 특성, 평형점 주변의 리아프누프 궤도와 불변위상공간의 특성을 기술한다. 원형 제한 3체 문제의 불변위상공간을 이용했을 때, 지구-달 시스템의 궤적설계 방식과 태양-목성 시스템의 경계면에서의 초기조건에 따른 궤적 특성을 수치 시뮬레이션을 통해 확인한다. 본 논문에서 제안한 원형 제한 3체 문제의 불변위상공간을 이용한 궤적설계 기법은 저추력 또는 저에너지를 이용한 달탐사 또는 행성탐사 임무 등에 활용 가능할 것이다.

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.

퍼지 논리 제어기의 강인성에 대하여 (On the Robustness of a Fuzzy Logic Controller)

  • 이수영;정명진
    • 전자공학회논문지B
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    • 제32B권6호
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    • pp.828-839
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    • 1995
  • Although the fuzzy logic controller(FLC) has been adopted in many engineering applications, its performance is not guaranteed since there is no definite theoretic analysis. It may be the main factor that one hesitates to adopt the FLC in critical applications. In this paper, observing the similarity in the pattern of control input between the FLC and a conventional robust controller, i.e., the variable structure controller, we present theoretic analysis for robustness of a fuzzy control system based on the Lyapunov theory.

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맘다니형 퍼지 시스템의 안정 해석 (A Stability Analysis of Mamdani Type Fuzzy Systems)

  • 이창훈;수게노미치오
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.76-79
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    • 2001
  • This paper is concerned with a stability analysis of Madam Type fuzzy systems. It Introduces the canonical form of an unforced fuzzy system and its stability theorem suggested in the previous study. Then it gives new simplified stability conditions based on the Lyapunov function method. A common positive definite matrix in the stability conditions is searched by the LMI method.

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Sliding Mode Control of Spacecraft with Actuator Dynamics

  • Cheon, Yee-Jin;Keum, Jung-Hoon;Eunsup Sim
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.92.1-92
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    • 2001
  • Sliding mode control of spacecraft attitude tracking with actuator, especially reaction wheel, is presented. The sliding mode controller is derived based on quaternion parameterization for the kinematic equations of motion. The reaction wheel dynamic equations represented by wheel input voltage are presented. The input voltage to wheel is calculated from the sliding mode controller and reaction wheel dynamics. The global asymptotic stability is shown using a Lyapunov analysis. In addition the robustness analysis is taken for nonlinear system with parameter variations and disturbances. It is shown that the controller ensures control objectives for the spacecraft with reaction wheels.

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이산시간 전압제어형 CMOS 혼돈발생회로의 특성해석 (Experimental and Numerical Analysis of the Integrated Discrete Time Voltage Mode CMOS Chaotic Generator)

  • 송한정;박용수;송병근;곽계달
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.693-696
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    • 1999
  • This paper presents an analysis of the chaotic behavior in the discrete-time chaotic generator fabricated by CMOS technology. An approximated empirical equation is extracted from the measurement data of a nonlinear function block. Then the bifurcation diagram and Lyapunov exponent and time waveforms and frequency responses of the chaotic generator are calculated and simulated. And results of experiments in the chaotic circuit with the $\pm$2.5V power supply and clock rate of 10KHz are shown, and analysed.

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DELAY-DEPENDENT GLOBAL ASYMPTOTIC STABILITY ANALYSIS OF DELAYED CELLULAR NEURAL NETWORKS

  • Yang, Yitao;Zhang, Yuejin
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제28권3_4호
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    • pp.583-596
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    • 2010
  • In this paper, the problem of delay-dependent stability analysis for cellular neural networks systems with time-varying delays was considered. By using a new Lyapunov-Krasovskii function, delay-dependant stability conditions of the delayed cellular neural networks systems are proposed in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Examples are provided to demonstrate the reduced conservatism of the proposed stability results.

시간 지연을 포함한 네트워크 시스템의 안정도 분석 (Stability Analysis of Network Systems with Time delay)

  • 김재만;최윤호;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1674-1675
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    • 2007
  • This paper presents a stability analysis of network systems with time delay. Time delay problem frequently occurs in network systems. Since it makes network systems unstable and unpredictable, an optimal controller is necessary to network systems. We prove the asymptotical stability of time delayed network systems using LMI optimization method and appropriate Lyapunov-Krasovskii functionals. Simulations show the effectiveness of the method.

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Stable Path Tracking Control of a Mobile Robot Using a Wavelet Based Fuzzy Neural Network

  • Oh, Joon-Seop;Park, Jin-Bae;Choi, Yoon-Ho
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제3권4호
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    • pp.552-563
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    • 2005
  • In this paper, we propose a wavelet based fuzzy neural network (WFNN) based direct adaptive control scheme for the solution of the tracking problem of mobile robots. To design a controller, we present a WFNN structure that merges the advantages of the neural network, fuzzy model and wavelet transform. The basic idea of our WFNN structure is to realize the process of fuzzy reasoning of the wavelet fuzzy system by the structure of a neural network and to make the parameters of fuzzy reasoning be expressed by the connection weights of a neural network. In our control system, the control signals are directly obtained to minimize the difference between the reference track and the pose of a mobile robot via the gradient descent (GD) method. In addition, an approach that uses adaptive learning rates for training of the WFNN controller is driven via a Lyapunov stability analysis to guarantee fast convergence, that is, learning rates are adaptively determined to rapidly minimize the state errors of a mobile robot. Finally, to evaluate the performance of the proposed direct adaptive control system using the WFNN controller, we compare the control results of the WFNN controller with those of the FNN, the WNN and the WFM controllers.