• 제목/요약/키워드: Pure-feedback nonlinear system

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완전 궤환 비선형 계통에 대한 자기 구조화 퍼지 시스템을 이용한 상태변수 및 출력 궤환 적응 제어기 (State- and Output-feedback Adaptive Controller for Pure-feedback Nonlinear Systems using Self-structuring Fuzzy System)

  • 박장현;김성환;장영학;유영재
    • 전기학회논문지
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    • 제61권9호
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    • pp.1319-1329
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    • 2012
  • Globally stabilizing adaptive fuzzy state- and output-feedback controllers for the fully nonaffine pure-feedback nonlinear system are proposed in this paper. By reformulating the original pure-feedback system to a standard normal form with respect to newly defined state variables, the proposed controllers require no backstepping design procedures. Avoiding backstepping makes the controller structure and stability analysis to be considerably simplified. For the global stabilty of the clossed-loop system, the self-structuring fuzzy system whose memebership functions and fuzzy rules are automatically generated and tuned is adopted. The proposed controllers employ only one fuzzy logic system to approximate unknown nonlinear function, which highlights the simplicity of the proposed adaptive fuzzy controller. Moreover, the output-feedback controller of the considered system proposed in this paper have not been dealt with in any literature yet.

불확실한 pure-feedback 비선형 계통에 대한 출력 궤환 적응 신경망 제어기 (Adaptive Output-feedback Neural Control of uncertain pure-feedback nonlinear systems)

  • 박장현;김성환;장영학;유영재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.494-499
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    • 2013
  • 본 논문은 불확실한 연속시 단일입력 단일출력 pure-feedback 비선형 계통에 대해서 참고문헌 [15]에서 제안된 상태변수 궤환 적응 신경망 제어 알고리듬을 바탕으로 출력만이 측정 가능한 계통에 적용할 수 있는 출력 궤환 제어기를 제시한다. 고려하는 계통에 대한 출력 궤환 적응 신경망 제어기는 이 분야에서 아직까지 어느 문헌에서도 다루지 않은 주제이다. 제안된 출력 궤환 제어기는 백스테핑을 회피하여 상대적으로 간결한 제어 규칙과 단 하나의 신경망만이 사용된다는 [15]의 장점을 그대로 계승하며 적용되는 비선형 계통의 범주를 더 넓힌다는 의미를 가진다.

완전궤환 비선형 계통에 대한 적응 신경망 제어기 (Adaptive Neural Control of Nonlinear Pure-feedback Systems)

  • 박장현;김성환;장영학
    • 전기전자학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.182-189
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    • 2010
  • 본 논문은 논어파인 완전궤환 비선형시스템에 대한 적응 신경망 제어기를 제안한다. 제안하는 방법은 원래의 계통식을 새롭게 정의되는 상태변수에 대해서 표준 정규식으로 재구성하여 제어식을 구성함으로써 기존의 알고리듬에서 일반적으로 사용하는 백스태핑(backstepping)을 회피할 수 있다는 장점을 갖는다. 백스태핑을 회피함으로서 본 논문에서 제안하는 새로운 방법은 기존의 제어 알고리듬에 비해서 제어기 구조와 안정도 증명이 현저히 간략해 지게 되는 장점을 갖는다. 제안된 제어기는 미지의 이상 제어식을 근사화하기 위해서 오직 하나의 신경망만을 사용하며 이점 역시 기존의 제어알고리듬이 다수의 신경망을 사용하는 것과 구별되는 점이다. 모의실험을 통하여 제안된 알고리듬의 성능과 효율을 보인다.

순궤환 비선형 시스템의 적응 신경망 제어기 (Adaptive Neural Control for Pure-feedback Nonlinear Systems)

  • 박장현;김도희;김성환;문채주;최준호
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.523-525
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    • 2006
  • Adaptive neural state-feedback controllers for the fully nonaffine pure-feedback nonlinear system are presented in this paper. By reformulating the original pure-feedback system to a standard normal form with respect to newly defined state variables, the proposed controllers require no backstepping design procedures. Avoiding backstepping makes the controller structure and stability analysis considerably to be simplified. The proposed controllers employ only one neural network to approximate unknown ideal controllers, which highlights the simplicity of the proposed neural controller.

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불확실한 순궤환 비선형 계통에 대한 스위칭 미분기를 이용한 상태궤환 백스테핑 제어기 (State-Feedback Backstepping Controller for Uncertain Pure-Feedback Nonlinear Systems Using Switching Differentiator)

  • 박장현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.716-721
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    • 2019
  • 불확실한 순궤환 비선형 계통에 대한 스위칭 미분기 기반의 새로운 백스테핑 제어기를 제안한다. 제안된 제어기에서는 점근적 추종 특성을 갖는 스위칭 미분기를 사용하여 백스테핑 제어기의 매 설계 단계마다 가상 제어항이 직접 근사된다. 그 결과 제어식이 매우 단순화되고 계통에 내재된 파라미터 및 구조적 불확실성과 외란이 존재함에도 불구하고 계통의 출력이 원하는 출력을 점근적으로 추종함을 증명한다. 또한 신경망이나 퍼지시스템 같은 계통의 구조적인 불확실성에 적응적으로 실시간 보상하기 위한 범용 근사기가 불필요하다. 모의실험을 통해서 제안된 제어기의 성능과 간결함을 보인다.

On linear output feedback for uncertain nonlinear systems

  • Choi, Ho-Lim;Koo, Min-Sung;Lim, Jong-Tae
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1604-1607
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    • 2004
  • In this paper, we consider a problem of asymptotic output regulation of a class of uncertain nonlinear systems by output feedback. The system under consideration is in the Parametric-Pure-Feedback Form, which does not satisfy the existing conditions such as the triangularity condition or the Lipschitz condition. We propose a linear output feedback controller with a scaling factor, which asymptotically regulates the output of the considered system.

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슬라이딩 모드를 이용한 견실 최적 제어기 설계 (Design of Robust, Optimal Controller using Sliding Mode)

  • 변지영;유관호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.580-583
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    • 2003
  • The general time optimal control law provides the optimal solution for a minimum time control problem. But in most real systems with disturbances and model uncertainties, the time optimal control law leads to chattering effect. This chattering effect can cause the system to be unstable. Therefore, we propose a robust optimal control algorithm for the nonlinear second order systems with model uncertainty. The proposed algorithm is combined with bang-bang control and sliding mode control. Thus the proposed algorithm has two state space regions to implement to control algorithm. In each region, the appropriate linear or nonlinear feedback control law is used satisfying the dynamic system equations. Simulation results show the superiority of the proposed controller in comparison with pure time optimal control(bang-bang control).

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Backstepping and Partial Asymptotic Stabilization: Applications to Partial Attitude Control

  • Jammazi, Chaker
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제6권6호
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    • pp.859-872
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    • 2008
  • In this paper, the problem of partial asymptotic stabilization of nonlinear control cascaded systems with integrators is considered. Unfortunately, many controllable control systems present an anomaly, which is the non complete stabilization via continuous pure-state feedback. This is due to Brockett necessary condition. In order to cope with this difficulty we propose in this work the partial asymptotic stabilization. For a given motion of a dynamical system, say x(t,$x_0,t_0$)=(y(t,$y_0,t_0$),z(t,$z_0,t_0$)), the partial stabilization is the qualitative behavior of the y-component of the motion(i.e., the asymptotic stabilization of the motion with respect to y) and the z-component converges, relative to the initial vector x($t_0$)=$x_0$=($y_0,z_0$). In this work we present new results for the adding integrators for partial asymptotic stabilization. Two applications are given to illustrate our theoretical result. The first problem treated is the partial attitude control of the rigid spacecraft with two controls. The second problem treated is the partial orientation of the underactuated ship.