• 제목/요약/키워드: Lyapunov stability theorem

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PMSM Servo Drive for V-Belt Continuously Variable Transmission System Using Hybrid Recurrent Chebyshev NN Control System

  • Lin, Chih-Hong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권1호
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    • pp.408-421
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    • 2015
  • Because the wheel of V-belt continuously variable transmission (CVT) system driven by permanent magnet synchronous motor (PMSM) has much unknown nonlinear and time-varying characteristics, the better control performance design for the linear control design is a time consuming job. In order to overcome difficulties for design of the linear controllers, a hybrid recurrent Chebyshev neural network (NN) control system is proposed to control for a PMSM servo-driven V-belt CVT system under the occurrence of the lumped nonlinear load disturbances. The hybrid recurrent Chebyshev NN control system consists of an inspector control, a recurrent Chebyshev NN control with adaptive law and a recouped control. Moreover, the online parameters tuning methodology of adaptive law in the recurrent Chebyshev NN can be derived according to the Lyapunov stability theorem and the gradient descent method. Furthermore, the optimal learning rate of the parameters based on discrete-type Lyapunov function is derived to achieve fast convergence. The recurrent Chebyshev NN with fast convergence has the online learning ability to respond to the system's nonlinear and time-varying behaviors. Finally, to show the effectiveness of the proposed control scheme, comparative studies are demonstrated by experimental results.

다비행체 편대비행을 위한 유도법칙 및 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on Guidance Law Design and Simulation of Multiple UAV Formation Flying)

  • 노태수;전경언
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.859-866
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다수 비행체의 편대 비행 시 상호 기하학적 관계 유지에 필요한 유도 법칙과 비선형 시뮬레이션 결과를 제시하였다. 편대 내의 각 비행체는 편대 Leader를 제외하고 모두 Leader와 Follower의 역할을 동시에 맡으며, Leader에 의한 명령은 모든 Follower에게 분배되고 따라서 편대를 이루는 모든 비행체들의 동시기동비행(Synchronized Flight)을 가능하게 한다. 편대 비행 유도 법칙은 가까운 미래 시각에 예상되는 기하학적 오차 그리고 Lyapunov 안정성 이론에 근거하여 도출하였고, 정찰과 감시 임무 예제에 관한 고정밀 비선형 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 유도 법칙의 성능을 검증하였다

구조적 불확실성을 갖는 비선형 시스템의 안정화 역최적제어 (Stabilization Inverse Optimal Control of Nonlinear Systems with Structural Uncertainty)

  • 조도현;이철;이종용
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제46권4호
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    • pp.49-56
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    • 2009
  • 본 논문에서는 구조적 불확실성을 갖는 비선형 시스템에 대한 안정화 역 최적 제어를 고려하였다. 제어 Lyapunov 함수를 기초로, 대역적 점근적 안정도를 제안한다. 이로부터 역 최적 제어를 위한 최소의 제약조건을 유도한다. 이 결과를 이용하여 불확실성을 갖는 비선형시스템의 역 최적 제어기에 적용하였으며, 기존의 결과를 확장한 것이다. 본 연구에서 고려된 비선형 시스템은 가장 많이 표현되며 제안된 방법의 효율성을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 하였다.

항공기 자동착륙 유도 법칙에 관한 연구 (Guidance Laws for Aircraft Automatic Landing)

  • 민병문;노태수;송기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.41-47
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    • 2002
  • 본 논문에서는 일반항공기나 무인항공기의 자동착륙에 적용할 수 있는 착륙 유도 법칙을 제안하고 기존의 일반적인 착륙 과정과의 비교를 통하여 성능을 확인하였다. 착륙 유도법칙은 미사일 요격에서 사용되는 Miss distance 개념과 Lyapunov 안정성 이론에 근거하여 궤환 형태의 속도 및 비행 경로각 명령을 생성할 수 있도록 구성하였다. 기존 문헌에 제시된 항공기의 자동착륙 시뮬레이션을 이용하여 착륙 접근 및 착지 기동 과정을 모사하였다. 착륙 접근의 제U 목적인 강하로 이탈 거리 제거와, 착지 기동시 제어 목적인 고도 제어의 관점에서 새로이 제안하고 있는 착륙 유도 법칙은 기존 방법에 대등 또는 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 기준 궤적의 설정에 따라 다양한 비행 궤적 추종이 가능하므로 향후 무인기의 자동 착륙이나 기동 비행의 설계시 적용할 수 있을 것이다.

GLOBAL STABILITY OF HIV INFECTION MODELS WITH INTRACELLULAR DELAYS

  • Elaiw, Ahmed;Hassanien, Ismail;Azoz, Shimaa
    • 대한수학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.779-794
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    • 2012
  • In this paper, we study the global stability of two mathematical models for human immunodeficiency virus (HIV) infection with intra-cellular delays. The first model is a 5-dimensional nonlinear delay ODEs that describes the interaction of the HIV with two classes of target cells, $CD4^+$ T cells and macrophages taking into account the saturation infection rate. The second model generalizes the first one by assuming that the infection rate is given by Beddington-DeAngelis functional response. Two time delays are used to describe the time periods between viral entry the two classes of target cells and the production of new virus particles. Lyapunov functionals are constructed and LaSalle-type theorem for delay differential equation is used to establish the global asymptotic stability of the uninfected and infected steady states of the HIV infection models. We have proven that if the basic reproduction number $R_0$ is less than unity, then the uninfected steady state is globally asymptotically stable, and if the infected steady state exists, then it is globally asymptotically stable for all time delays.

STABILITYANALYSIS OF LINGUISTIC FUZZY MODEL SYSTEMS IN STATESPACE

  • Kim, Won C.;Woo
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1993년도 Fifth International Fuzzy Systems Association World Congress 93
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    • pp.953-955
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    • 1993
  • In this paper we propose a new stability theorem and a robust stability condition for linguistic fuzzy model systems in state space. First we define a stability in linear sense. After representing the fuzzy model by a system with disturbances, A necessary and sufficient condition for the stability is derived. This condition is proved to be a sufficient condition of the fuzzy model. The Q in the Lyapunov equation is iteratively adjusted by an gradient-based algorithm to improve its stability test. Finally, stability robustness bounds of a system having modeling error is derived. An example is also included to show that the stability test is powerful.

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직접 구동용 BLDC 전동기의 정밀 Robust 위치제어 및 적응형 외란 관측기 연구 (A Study of Adaptive Load Torque Observer and Robust Precision Position Control of BLDD Motor)

  • 고종선;윤성구
    • 전력전자학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.138-143
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    • 1999
  • 본 논문에서는 직접 구동용 브러쉬 없는 직류 전동기(BLDD)에 있어서 외란에 강인한 위치 제어를 하기 위한 새로운 제어 방법으로 적응 제어형 외란 관측기를 제시하였다. 정밀 위치 제어를 위해서 Field-orientation 방법을 통해 선형화 하였다. BLDC 전동기는 뒤틈(backlash)이 없는 반면에 높은 가격과 비선형 특성에 의한 복잡한 제어기가 필요하다는 단점이 있다. 또한 외부 외란은 전동기의 축에 직접 영향을 미치고 있다. 이 외란은 영향을 줄이기 위해서 Lyapunov 안정성 이론을 이용하였다. 이 이론을 바탕으로 제안된 시스템의 안정성을 증명하였으며, 관측기에서 취한 값을 순간적으로 등가 전류로 계산하여 정궤환(feedforward)하여 보상하였다.

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GLOBAL STABILITY OF A TUBERCULOSIS MODEL WITH n LATENT CLASSES

  • Moualeu, Dany Pascal;Bowong, Samuel;Emvudu, Yves
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제29권5_6호
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    • pp.1097-1115
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    • 2011
  • We consider the global stability of a general tuberculosis model with two differential infectivity, n classes of latent individuals and mass action incidence. This system exhibits the traditional threshold behavior. There is always a globally asymptotically stable equilibrium state. Depending on the value of the basic reproduction ratio $\mathcal{R}_0$, this state can be either endemic ($\mathcal{R}_0$ > 1), or infection-free ($\mathcal{R}_0{\leq}1$). The global stability of this model is derived through the use of Lyapunov stability theory and LaSalle's invariant set theorem. Both the analytical results and numerical simulations suggest that patients should be strongly encouraged to complete their treatment and sputum examination.

Robust adaptive fuzzy controller for an inverted pendulum

  • Seo, Sam-Jun;Kim, Dong-Sik
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1267-1271
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    • 2003
  • This paper proposes an indirect adaptive fuzzy controller for general SISO nonlinear systems. No a priori information on bounding constants of uncertainties including reconstruction errors and optimal fuzzy parameters is needed. The control law and the update laws for fuzzy rule structure and estimates of fuzzy parameters and bounding constants are determined so that the Lyapunov stability of the whole closed loop system is guaranteed. The computer simulation results for an inverted pendulum system show the performance of the proposed robust adaptive fuzzy controller.

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LMI 기법을 이용한 시변 불확정성 선형 시스템의 강인 극점 배치 설계 (Robust Pole Assignment Design for Linear Time-varying Uncertain Systems using LMI)

  • 김재성;마삼선;김진훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.491-493
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    • 1999
  • In this paper, we consider the design of robust pole assignment for linear system. Considered uncertainty is time-varying uncertainty. Based on Lyapunov stability theorem and linear matrix inequality(LMI) we present the design result for pole assignment. Finally, we give some numerical examples to show the applicability and usefulness of our presented results.

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