• 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.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.174-179
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• 2009

본 논문은 뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 네트워크상에서 발생하는 뉴트럴 타입 시간 지연을 모델링하며, 전체 네트워크 제어 시스템은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 비선형 시스템이 된다. 네트워크 제어 시스템을 TS(Takagi-Sugeno) 퍼지 시스템으로 모델링한다. 제안하는 퍼지 제어기를 모델링하는 네트워크 제어 시스템과 같은 멤버쉽 함수를 가지게 설계한다. 전체 폐루프 시스템의 안정도를 시간 지연 간격에 종속적이게 분석하고, 네트워크 제어 시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 제안된 필요 중분조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 해를 통하여 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.520-525
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• 2003

본 논문은 지능형 디지털 재설계 기법을 이용한 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 시스템의 관측기 기반 출력 궤환 디지털 제어기 설계 기법을 제안한다. 지능형 디지털 재설계란 아날로그 퍼지 모델 기반 제어기를 등가의 성능을 발휘하는 퍼지 모델 기반 디지털 제어기로 변환하는 기법을 일컫는다. 여기서 등가의 성능은 상태 정합의 정확도를 의미한다. 본 연구에서 고려된 지능형 디지털 재설계 기법은 정합되어야 할 두개의 선형 작용소의 놈(norm)을 최소화하는 볼록 최적화 문제로 간주한다. 선형 행렬 부등식의 형태로 문제를 구성함으로써 재설계된 디지털 제어기에 의한 시스템의 안정가능성을 증명할 수 있다. 또한 제어기와 관측기의 재설계는 독립적으로 설계될 수 있음을 증명한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.753-758
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• 2006

본 논문에서는 하이브리드 발전 시스템에서의 최대 전력 추종을 위한 디지털 퍼지 제어기 설계를 목표로 한다. 하이브리드 발전 시스템은 풍력과 태양광, 두 개의 발전 시스템으로 구성된다. 각 발전기에서 전압과 전류는 일반적으로 비선형 관계에 있기 때문에, 퍼지 모델 기반 제어기를 사용하여 비선형성을 효율적으로 제어하게 된다. 또한 마이크로프로세서 기반제어 시스템의 구축을 위하여 최신 디지털 재설계 기법을 사용하며, 디지털 퍼지 제어기를 설계하게 된다. 마지막으로 하이브리드 발전 시스템의 플랜트를 통한 실험으로써 본 제안 기법의 우수성을 입증한다.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제1권2호
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• pp.87-93
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• 1999

This paper proposes a systematic designs methodology for the Takagi-Sugeno (TS) model based fuzzy control systems with guaranteed stability and pre-specified transient performance for the application to a nonlinear magnetic bearing system. More significantly, in the proposed methodology , the control design problems which considers both stability and desired transient performance are reduced to the standard LMI problems . Therefore, solving these LMI constraints directly (not trial and error) leads to a fuzzy state-feedback controller such that the resulting fuzzy control system meets above two objectives. Simulation and experimentation results show that the proposed LMI-based design methodology yields only the maximized stability boundary but also the desired transient responses.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권1호
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• pp.105-113
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• 2003

This paper proposes a systematic design methodology for the Takagi-Sugeno (TS) model based fuzzy state feedback control system with multi-objectives. In this investigation, the objectives are set to be guaranteed stability and pre-specified transient performance, and this scheme is applied to a nonlinear magnetic bearing system. More significantly, in the proposed methodology, the control design problems that consider both stability and desired transient performance are reduced to the standard LMI problems. Therefore, solving these LMI constraints directly (not trial and error) lead to a fuzzy state-feedback controller such that the resulting fuzzy control system meets the above two objectives. Simulation and experimentation results show that the Proposed LMI-based design methodology yields not only maximized stability boundary but also the desired transient responses.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.21-28
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• 1998

본 논문은 고정 슬라이딩면을 갖는 가변 구조 제어기의 단점인 도달영역에서의 파리미터의 불확실성과 외부 외란에 대한 민간성을 감소시키는 방안으로 고정 슬라이딩면 대신 비선형 퍼지 슬라이딩면을 제시한다. 비선형 퍼지 슬라이딩면을 통하여 시스템 상태 궤적이 초기 위치에서부터 평형점에 이르기까지 외란과 파라미터의 불확실성에 강인하게 되며 아울러 고정 슬라이딩면까지의 도달시간 뿐만 아니라 평형점까지의 도달시간도 감소하게 되는 특성을 보이고자 한다. 본 논문은 회전 역진자을 이용한 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘을 적용하여 타당성을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.220-222
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• 2006

This paper presents intelligent digital redesign method of global approach for hybrid state space fuzzy-model-based controllers. For effectiveness and stabilization of continuous-time uncertain nonlinear systems under discrete-time controller, Takagi-Sugeno(TS) fuzzy model is used to represent the complex system. And global approach design problems viewed as a convex optimization problem that we minimize the error of the norm bounds between nonlinearly interpolated lineal operators to be matched. Also, by using the bilinear and inverse bilinear approximation method, we analyzed nonlinear system's uncertain parts more precisely. When a sampling period is sufficiently small, the conversion of a continuous-time structured uncertain nonlinear system to an equivalent discrete-time system have proper reason. Sufficiently conditions for the global state-matching of the digitally controlled system are formulated in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Finally, a T-S fuzzy model for the chaotic Lorentz system is used as an example to guarantee the stability and effectiveness of the proposed method.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.359-360
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• 2012

This paper proposes a scheme of auto-tuning fuzzy PI controller and input voltage feed forward to control the output voltage of a three-phase Z-source inverter (ZSI). The proposed scheme adjusts the ts (Kp and Ki) in real time in order to find the most suitable Kp and Ki for PI controller and to simplify the controller design. The proposed scheme is verified the validity by experiment and co-simulation in PSIM and MATLAB/SIMULINK both load step change and input DC voltage variation in Z-source inverter, and has compared with the conventional PID control scheme. The experiment results involve of three-phase output voltage, Z-network capacitor voltage and dc-link peak voltage value. By those analysis and comparison, the availability of the proposed method in output voltage transient response quality improving has been verified. Compared with conventional PID method, the proposed method showed a more effective and robust control performance for coping with the severe disturbance conditions.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.897-901
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• 2011

This paper presents a TS (Takagi-Sugeno) type FLC (Fuzzy Logic Controller) with only 3 rules. The choice of parameters of FLC is very difficult job on design FLC controller. Therefore, the choice of appropriate linguistic variable is an important part of the design of fuzzy controller. However, since fuzzy controller is nonlinear, it is difficult to analyze mathematically the affection of the linguistic variable. So this choice is depend on the expert's experience and trial and error method. In the design of the system, we use a variety of response characteristics like stability, rising time, overshoot, settling time, steady-state error. In particular, it is important for a stable system design to predict the steady-state error because the system's steady-state response of the system is related to the overall quality. In this paper, we propose the method to choose the consequence linear equation's parameter of T-S type FLC in the view of steady-state error. The parameters of consequence linear equations of FLC are tuned according to the system error that is the input of FLC. The full equation of T-S type FLC is presented and using this equation, the relation between output and parameters can represented. As well as the FLC parameters of consequence linear equations affect the stability of the system, it also affects the steady-state error. In this study, The system according to the parameter of consequence linear equations of FLC predict the steady-state error and the method to remove the system's steady-state error is proposed using the prediction error value. The simulation is carried out to determine the usefulness of the proposed method.