• 제목/요약/키워드: fuzzy output-feedback controller

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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.

고분자 전해질 연료전지 시스템의 퍼지 출력 궤환 제어기 설계: 공통 입력을 갖는 이산시간 비선형 상호결합 시스템 접근 (Fuzzy Output-Feedback Controller Design for PEMFC: Discrete-time Nonlinear Interconnected Systems with Common Inputs Approach)

  • 구근범;박진배;주영훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.851-856
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    • 2011
  • In this paper, the fuzzy output-feedback controller is addressed for a discrete-time nonlinear interconnected systems with common input. The nonlinear interconnected system is represented by a T-S (Takagi-Sugeno) fuzzy model. Based on T-S fuzzy interconnected system, the fuzzy output-feedback controller is designed with common input. The stability condition of the closed-loop system is represented to the LMI (Linear Matrix Inequality) form. PEMFC model is given to show the verification of the controller discussed throughout the paper.

궤환 퍼지제어기 설계와 구현 (Design and Implementation of The Feedback Fuzzy Controller)

  • 이상윤;신위재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.401-408
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    • 2000
  • 본 논문에서 제안한 제어기 구조는 일반적인 궤환제어기를 기초로 구성한다. 일반적인 궤환제어기는 플랜트 입력과 기준신호 사이의 오차에 제어기의 적당한 이득을 곱한 제어입력을 공급한다. 설계한 궤환 퍼지제어는 3개의 루프로 구성되며, 내부 루프는 보통의 궤환제어기와 플랜트로 구성된다. 제어기는 퍼지 모델링과 퍼지추론기로 이루어진 외부 루프에 의해서 조절되며 제안한 궤환 퍼지 시스템의 출력이 기준신호를 향해서 잘 수렴하는가를 확인하기 위해 직접구동 밸브를 사용한 비선형 유압 서보시스템을 제어대상으로 부동 소수점 DSP 프로세서를 사용하여 구현한 후 실험결과를 관찰하였다. 실험결과 궤환 퍼지제어기는 정상상태 도달시간은 느리지만 오버슈트나 언더슈트는 일어나지 않는다. 그러므로 새로운 궤환제어 방식을 사용한 궤환 퍼지제어 알고리즘이 비선형 플랜트에 효과적으로 잘 적응됨을 확인하였다.

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다항식 퍼지 대규모 시스템의 출력 궤환 제어기 설계 : 제곱합 접근 방법 (Design of Output Feedback Controller for Polynomial Fuzzy Large-Scale System : Sum-of-Square Approach)

  • 김한솔;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.549-554
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    • 2011
  • 본 논문에서는 출력 궤환 제어기를 이용해 다항식 퍼지 대규모 시스템을 안정화하는 방법을 제안한다. 이를 위해, 먼저, 대규모 시스템의 부분 시스템에 대해 퍼지 모델링을 한 후, 각각에 대해 출력 궤환 제어기를 설계하여 대규모 시스템을 안정화하는 방법을 제안한다. 이때, 다항식 Lyapunov 함수를 적용하면 다항식 퍼지 대규모 시스템의 안정화 조건은 제곱합 조건으로 주어지고, 이것은 MATLAB의 툴박스인 SOSTOOLS로 해석 가능하다. 이러한 과정을 거친 후에 얻어진 해에서 시스템을 안정화시키는 출력 궤환 제어기의 이득을 구할 수 있다. 마지막으로, 제안된 기법의 적합성을 검증하기 위해 시뮬레이션 예제가 주어진다.

H$\infty$ Fuzzy Dynamic Output Feedback Controller Design with Pole Placement Constraints

  • Kim, Jongcheol;Sangchul Won
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.176.5-176
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    • 2001
  • This paper presents a fuzzy dynamic output feedback controller design method for Parallel Distributed Compensation (PDC)-type Takagi-Sugeno (T-S) model based fuzzy dynamic system with H$\infty$ performance and additional constraints on the closed pole placement. Design condition for these controller is obtained in terms of the linear matrix inequalities (LMIs). The proposed fuzzy controller satisfies the disturbance rejection performance and the desired transient response. The design method is verified by this method for an inverted pendulum with a cart using the proposed method.

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시간 지연이 있는 비선형 상호 결합 시스템의 분산 퍼지 출력 궤환 제어기 설계 (Decentralized Fuzzy Output Feedback Controller for Nonlinear Interconnected System with Time Delay)

  • 구근범;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.335-340
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    • 2008
  • 본 논문은 시간 지연을 가지는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤환 제어기를 제시한다. Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델링을 통하여 비선형 상호 결합 시스템을 퍼지 모델로 표현한다. 상호 결합 시스템의 하위 퍼지 시스템을 안정화 시킬 수 있는 분산 출력 궤한 제어기를 설계한다. 폐루프 하위 시스템들의 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내고, 부등식을 이용하여 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 시간 지연이 있는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤한 제어기의 효용성을 평가한다.

Design of Fuzzy Output Feedback Controller for The Nonlinear Systems with Time -Delay

  • Shin, Hyun-Seok;Kim, Eun-Tai;Park, Mignon
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.559-564
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    • 2002
  • This Paper Proposes a design method of a fuzzy output feedback controller for the nonlinear systems with the unknown time- delay. Recently, Cao et ai. proposed a stabilization method for the nonlinear time-delay systems using a fuzzy controller when the time-delay is known. However, the time-delay is likely to be unknown in practical. We represent the nonlinear systems with the unknown time-delay by Takagi-Sugeno (T-5) fuzzy model and design the fuzzy observer and the parallel distributed compensation (PDC) law based on this observer. By applying Lyapunov-Krasovskii theorem to the closed-loop system, the sufficient condition for the asymptotic stability of the equilibrium Point is derived and converted into the linear matrix inequality (LMI) Problem.

Design of T-S Fuzzy Model based Adaptive Fuzzy Observer and Controller

  • Ahn, Chang-Hwan
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권11호
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    • pp.9-21
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    • 2009
  • This paper proposes the alternative observer and controller design scheme based on T-S fuzzy model. Nonlinear systems are represented by fuzzy models since fuzzy logic systems are universal approximators. In order to estimate the unmeasurable states of a given unknown nonlinear system, T-S fuzzy modeling method is applied to get the dynamics of an observation system. T-S fuzzy system uses the linear combination of the input state variables and the modeling applications of them to various kinds of nonlinear systems can be found. The proposed indirect adaptive fuzzy observer based on T-S fuzzy model can cope with not only unknown states but also unknown parameters. The proposed controller is based on a simple output feedback method. Therefore, it solves the singularity problem, without any additional algorithm, which occurs in the inverse dynamics based on the feedback linearization method. The adaptive fuzzy scheme estimates the parameters and the feedback gain comprising the fuzzy model representing the observation system. In the process of deriving adaptive law, the Lyapunov theory and Lipchitz condition are used. To show the performance of the proposed observer and controller, they are applied to an inverted pendulum on a cart.

연속시간 T-S 퍼지 시스템에 대한 정적 출력궤환 제어 (Static Output Feedback Control for Continuous T-S Fuzzy Systems)

  • 정은태
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.560-564
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    • 2015
  • This paper presents a design method of a static output feedback controller for continuous T-S fuzzy systems via parallel distributed compensation (PDC). The existence condition of a set of static output feedback gains is represented in terms of linear matrix inequalities (LMIs). The sufficient condition presented here does not need any transformation matrices and equality constraints and is less conservative than the previous results seen in [20].

T-S 퍼지 시스템에 대한 비병렬분산보상 정적 출력궤환 제어 (Non-PDC Static Output Feedback Control for T-S Fuzzy Systems)

  • 정은태
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.496-501
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    • 2016
  • This paper presents a design method of non-parallel distributed compensation (non-PDC) static output feedback controller for continuous- and discrete-time T-S fuzzy systems. The existence condition of static output feedback control law is represented in terms of linear matrix inequalities (LMIs). The proposed sufficient stabilizing condition does not need any transformation matrices and equality constraints and is less conservative than the previous result of [21].