• 제목/요약/키워드: Takagi-Sugeno Fuzzy Control

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Controller Design for Continuous-Time Takagi-Sugeno Fuzzy Systems with Fuzzy Lyapunov Functions : LMI Approach

  • Kim, Ho-Jun;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제12권3호
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    • pp.187-192
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    • 2012
  • This paper is concerned with stabilization problem of continuous-time Takagi-Sugeno fuzzy systems. To do this, the stabilization problem is investigated based on the new fuzzy Lyapunov functions (NFLFs). The NFLFs depend on not only the fuzzy weighting functions but also their first-time derivatives. The stabilization conditions are derived in terms of linear matrix inequalities (LMIs) which can be solved easily by the Matlab LMI Toolbox. Simulation examples are given to illustrate the effectiveness of this method.

바퀴구동 도립진자에 대한 퍼지 가변구조제어 (Fuzzy Variable Structure Control of Wheel-Driven Inverted Pendulum)

  • 유병국
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.301-307
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지모델에 대한 가변구조제어방식을 제안하며 이를 이용한 바퀴구동 도립 진자의 자세제어를 보인다. 비선형 시스템이 T-S 퍼지모델로 모델링 될 수 있다는 가정 하에서 바퀴구동 도립진자에 대하여 몇 개의 대표 동작점을 기준으로 시스템을 선형화하여 퍼지모델을 얻고 이를 통해 가변구조제어이론을 도입하여 제어기를 설계한다. 제안된 제어법칙은 퍼지모델을 구성하는 각각의 선형 부 시스템의 입력이득 행렬을 동일한 행렬로 단일화하고 그 단일화된 제어이득행렬을 토대로 설계되어진다. 이득행렬의 단일화 과정에서 생성되는 불확실성은 가변구조제어 이론의 입력 외란으로 해석되어질 수 있으며 이러한 단일화 외란은 기존 가변구조제어의 강인성에 의해 해결되어질 수 있다. 바퀴구동 도립진자 시스템 예를 통해 제안된 제어알고리즘의 타당성과 유용성을 보인다.

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안정도를 보장하는 Takagi-Sugeno 퍼지 제어기의 설계 - 선형행렬부등식을 이용한 풀이 - (Design of Stabilizing Takagi-Sugeno Fuzzy Controllers - An LIM Approach)

  • 김진성;박주영;박대희
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.51-60
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    • 1998
  • 퍼지 시스템의 안정도와 퍼지 제어기의 설계 방법론에 관한 연구는 최근 들어 많은 주목을 받아왔다. 본 논문은 TS(Takagi-Sugeno) 퍼지 모델로 표현된 비선형 시스템에 대한 제어기 설계분제가 선형행렬부등식(LMI, linear matrix inequality)을 포함하는 convex 문제로 간략화됨을 보인다. 입력행렬의 구조에 따라서 TS 퍼지 시스템을 세 가지로 분류하고, 각각에 대해 선형행렬부등식을 이용한 제어기 설계 방법을 제시한다. 또한 안정도 이외의 성능용건을 고려한 제어기를 설계한다. 제안된 설계 방법론을 설명하기 위해 예제를 다룬다.

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비선형 시스템을 위한 Takagi-Sugeno 퍼지 샘플치필터 (Takagi-Sugeno Fuzzy Sampled-data Filter for Nonlinear System)

  • 김호준;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.349-354
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    • 2015
  • 본 논문은 비선형 시스템을 위한 T-S 퍼지 샘플치 필터의 안정도 조건을 제시한다. 퍼지 시스템과 퍼지 필터 사이의 에러 시스템을 제시하며, 리아푸노프 안정도 해석 기법을 이용해 에러 시스템의 안정도 조건을 선형행렬부등식의 형태로 표현한다. 제안된 안정도 조건은 기존과는 다른 접근법을 이용하며, 더 나은 성능을 보인다. 모의실험을 통해 제안한 기법의 효용성을 검증한다.

특이섭동 타카기-수게노 퍼지모델의 강인 ℋ 샘플치 제어 (Robust ℋ Sampled-Data Control for Takagi-Sugeno Fuzzy Model with Singular Perturbation)

  • 강형빈;문지현;이호재
    • 전기학회논문지
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    • 제65권9호
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    • pp.1524-1530
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    • 2016
  • This paper deals with a robust $H_{\infty}$ sampled-data controller design problem for nonlinear systems in Takagi-Sugeno fuzzy form with singular perturbation. The employed controller takes a state-feedback form. The design condition is represented in terms of linear matrix inequalities. A numerical examples is included to show the effectiveness of the theoretical development.

Takagi-Sugeno 퍼지 제어기를 이용한 불확실성을 포함한 유도전동기의 효율 최적화 (Takagi-Sugeno Fuzzy Controller for Efficiency Optimization of Induction Motor with Model Uncertainties)

  • 이선영;양해원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1646_1647
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    • 2009
  • In this paper, Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy controller and search method are developed for efficiency optimization of induction motors(IMs). The proposed control scheme consists of efficiency controller and adaptive backstepping controller. A search controller for which information of input of T-S fuzzy controller is included in efficiency controller that uses a direct vector controlled induction motor. A sliding mode observer is designed to estimate rotor flux and an adaptive backstepping controller is used to control of speed of IMs. Simulation results are presented to validate the proposed controller.

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Design of T-S(Takagi-Sugeno) Fuzzy Control Systems Under the Bound on the Output Energy

  • Kim, Kwang-Tae;Joh, Joog-Seon;Kwon, Woo-Hyen
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.44-49
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    • 1999
  • This paper presents a new T-S(Tae-Sugeno) fuzzy controller design method satisfying the output energy bound. Maximum output energy via a quadratic Lyapunov function to obtain the bound on output energy is derived. LMI(Linear Matrix Inequality) problems which satisfy an output energy bound for both of the continuous-time and discrete-time T-S fuzzy control system are also derived. Solving these LMIs simultaneously, we find a common symmetric positive definite matrix P which guarantees the global asymptotic stability of the system and stable feedback gains K's satisfying the output energy bound. A simple example demonstrates validity of the proposed design method.

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퍼지 모델 기반 피드백 선형화 제어 시스템의 강인 안정성 해석과 설계 (Robust Stability Analysis and Design of Fuzzy Model Based Feedback Linearization Control Systems)

  • 박창우;이종배;김영욱;성하경
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제41권3호
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    • pp.79-90
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    • 2004
  • 본 논문에서는 퍼지 피드백 선형화 제어 시스템에 대한 체계적인 강인 안정성 해석과 제어기 설계방법을 제안한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno 퍼지 모델 기법을 이용하고, 이때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란을 고려한다. 모델링을 통해서 얻어진 폐루프 시스템에 대한 안정성 판별은 Diagonal Norm based Linear Differential Inclusions 으로의 구조 변환을 이용하여 강인 안정성 해석을 하였으며, 퍼지 피드백 선형화 제어 시스템을 안정화시키는 제어기의 이득을 얻기 위하여 LMI 최적화 계산법을 기반으로 한 수치 해석법을 제시하였다. 제안된 방법의 효과를 확인하기 위해서 강인 안정성 해석 및 제어 설계에 대한 모의실험을 수행한다.

인터넷 기반 원격제어를 위한 임의의 시간지연을 갖는 지능형 제어기의 설계 (Design of Intelligent Controller with Time Delay for Internet-Based Remote Control)

  • 주영훈;김정찬;이호재;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.293-299
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    • 2003
  • 본 논문은 인터넷 상에서 임의로 변화하는 입력지연을 갖는 불확실 퍼지 시스템의 지능형 강인 퍼지 제어기 설계를 논의한다. 임의로 변화하는 입력지연은 유한개의 상태를 갖는 마코프 확률과정으로 표현된다. 디지털 안정화기를 설계하기 위하여 연속시간 Takagi-Sugeno 퍼지 시스템을 이산화하며 제어기의 입출력단에 영차의 샘플/홀드 함수를 가정한다.이산화된 시스템은 확률적 과정에 따라 변화하는 도약 시스템으로 표현된다. 확률적 강인 안정가능성 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현된다.

Design of an Adaptive Fuzzy Controller and Its Application to Controlling Uncertain Chaotic Systems

  • Rark, Chang-woo;Lee, Chang-Hoon;Kim, Jung-Hwan;Kim, Seungho;Park, Mignon
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.95-105
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    • 2001
  • In this paper, in order to control uncertain chaotic system, an adaptive fuzzy control(AFC) scheme is developed for the multi-input/multi-output plants represented by the Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy models. The proposed AFC scheme provides robust tracking of a desired signal for the T-S fuzzy systems with uncertain parameters. The developed control law and adaptive law guarantee the boundedness of all signals in the closed-loop system. In addition, the chaotic state tracks the state of the stable reference model(SRM) asymptotically with time for any bounded reference input signal. The suggested AFC design technique is applied for the control of an uncertain Lorenz system based on T-S fuzzy model such as stabilization, synchronization and chaotic model following control(CMFC).

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