• 제목/요약/키워드: linear matrix inequality(LMI)

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비정합 불확실성을 갖는 시스템을 위한 적분 슬라이딩 모드 제어기의 LMI 기반 설계 (LMI-based Design of Integral Sliding Mode Controllers for Mismatched Uncertain Systems)

  • 최한호
    • 전기학회논문지
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    • 제59권8호
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    • pp.1441-1443
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    • 2010
  • This paper presents an LMI-based method to design an integral sliding mode controller for for a class of uncertain systems with mismatched unstructured uncertainties. The uncertain system under consideration may have mismatched parameter uncertainties in the state matrix as well as in the input matrix. Using LMIs we derive an existence condition of a sliding surface. And we give a switching feedback control law. Finally, we give a numerical design example in order to show that the proposed method can be better than the existing results.

New Robust $H_{\infty}$ Performance Condition for Uncertain Discrete-Time Systems

  • Zhai, Guisheng;Lin, Hai;Kim, Young-Bok
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.322-326
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    • 2003
  • In this paper, we establish a new robust $H_{\infty}$ performance condition for uncertain discrete-time systems with convex polytopic uncertainties. We express the condition as a set of linear matrix inequalities (LMIs), which are used to check stability and $H_{\infty}$ disturbance attenuation level by a parameter-dependent Lyapunov matrix. We show that the new condition provides less conservative result than the existing ones which use single Lyapunov matrix. We also show that the robust $H_{\infty}$ state feedback design problem for such uncertain discrete-time systems can be easily dealt with using the approach. The key point in this paper is to propose a kind of decoupling between the Lyapunov matrix and the system matrices in the parameter-dependent matrix inequality by introducing one new matrix variable.

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LMI 기법을 이용한 방향성 통신 토폴로지를 갖는 고차 선형시스템들의 상태일치 (Consensus of High-order Linear Systems with Directed Communication Topology Using LMI Approach)

  • 김수범;최현철;이성훈;김강석;주성열;홍우영
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.941-947
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    • 2011
  • This paper deals with the consensus problem for multi-agent linear dynamic systems with directed communication topology. All the agents are identical high-order linear systems and their state information is exchanged through a communication network with directed graph. It is shown that a consensus is achieved if there exists a feasible solution to a set of linear matrix inequalities obtained for a simultaneous stabilization problem for multiple systems. Examples are presented to show the effectiveness of the proposed method.

이산 시간 비선형 상호 결합 시스템의 T-S 퍼지 모델을 위한 분산 동적 출력 궤한 제어기 설계 (Decentralized Dynamic Output Feedback Controller for Discrete-time Nonlinear Interconnected Systems via T-S Fuzzy Models)

  • 구근범;김진규;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.780-785
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    • 2007
  • 본 논문은 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 이용하여 이산 시간에서의 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 동적 출력제한 제어기를 제시한다. 이산시간 비선형 상호 결합 시스템의 각 하위 시스템에 대한 T-S 퍼지 모델링을 한 후, 각각에 대해 동적 출력 궤한 제어기를 설계한다. 제어가 된 폐루프 하위 시스템들로 전체 시스템의 평형점이 안정화되는 선형 행렬 부등식 (LMI)을 구하고, 부등식을 이용하여 동적 출력 제한 제어기의 이득 값을 구한다. 마지막으로 모의실험을 통해 분산 동적 출력 궤한 제어기의 효용성을 확인한다.

상태 궤환을 이용한 H 반복 제어 시스템 설계 (Design of H Repetitive Control Systems using State Feedback)

  • 도태용
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.6-11
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    • 2014
  • Repetitive control is a specialized control scheme to track and/or attenuate a periodic reference trajectory and/or disturbance. Most researches about repetitive control have been performed in the frequency domain. Recently, several approaches to deal with repetitive control systems in the state space are developed by representing a q filter as a state-space equation. This paper presents a design method of a repetitive control system in the state space to satisfy $H_{\infty}$ performance. The overall system is composed of a plant, a repetitive controller, and a state-feedback controller, which can be converted to a standard form used in $H_{\infty}$ control. A LMI (Linear Matrix Inequality)-based stability condition is derived for fixed state-feedback gains. Under a given q filter, another LMI condition is derived to improve $H_{\infty}$ performance and is employed to find state-feedback gains by solving an optimization problem. Finally, to verify the feasibility of the proposed method, a numerical example is demonstrated.

제어기의 이득 섭동을 갖는 이산 시간지연 대규모 시스템을 위한 강인 비약성 제어기 (Decentralized Stabilization for Uncertain Discrete-Time Large-Scale Systems with Delays in Interconnections and Controller Gain Perturbations)

  • 박주현
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권5호
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    • pp.8-17
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    • 2002
  • 본 논문에서는, 섭동과 제어기 이득 섭동을 갖는 이산 대규모 시간지연 시스템의 강인 비약성 제어기 설계에 관하여 논한다. 리아프보프 해석법을 의거하여 선형행렬 부등식으로 표현되는 주어진 시스템의 강인 안정화를 꾀하는 상태 궤환 제어기의 존재를 보장하는 조건 식을 구한다. 이 조건 식의 해로부터 각 부 시스템에서의 제어기의 이득 및 제어기의 비약성 지수도 얻을 수 있다. 제시된 선형행렬 부등식은 잘 알려진 최적화 기법으로 쉽게 풀 수 있으며, 예제를 통하여 제어기 설계 방법을 보인다.

유연한 로봇팔의 선단 위치 제어를 위한 강인한 제어기의 설계 (Robust Controller Design for Flexible Robot Arm Manipulator)

  • 신봉철;이형기;최연욱;안영주
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.76-82
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    • 2002
  • 본 연구는 유연한 로봇팔의 선단 위치를 제어하기 위한 강인한 제어기의 설계하고 이것의 효과를 실험을 통하여 확인하는 데 있다. 이를 위해 먼저 유연한 로봇팔의 모델링을 Lagrange 방정식을 이용하여 수행하여 시스템의 수식모델을 구한 뒤, 이 모델을 기본으로 하는 강인한 제어기의 설계를 LMI(Linear Matrix Inequality)을 적용한 H$_{\infty}$이론을 도입하여 수행한다. 이 과정에서 로봇팔의 선단부하 변경으로 인한 시스템 파라미터의 변동을 플랜트가 가지는 불확실성 영역으로 간주하여 이를 설계에 적극적으로 반영함으로서 결과적으로 플랜트의 파라미터 변동에 강인한 제어기를 구현하고 이것의 유효성을 실험을 통하여 확인한다. .실험을 통하여 확인한다. .

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S-procedure를 이용한 상태에 시변 시간지연을 가지는 이산 선형 시스템에 대한 $H_\infty$ 제어기 설계 ($H_\infty$ Controller Design for Discrete-time Linear Systems with Time-varying Delays in States using S-procedure)

  • Kim, Ki-Tae;Cho, Sang-Hyun;Park, Hong-Bae
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권2호
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    • pp.95-103
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    • 2002
  • 본 논문에서는 상태에 시변 시간지연을 가지는 이산 선형 시스템에 대한 H/sub ∞/ 제어기 설계문제를 다룬다. H/sub ∞/ 제어기가 존재할 충분조건과 설계방법에 대해 논의한다. 본 논문에서 다루는 H/sub ∞/ 제어기법은 상태궤환 제어기로서 시변 시간지연의 상한값과 S-procedure를 이용한다. 또한, 변수 치환, Schur 여수정리 등을 이용하여 충분조건을 모든 변수에 대한 선행 행렬 부등식(linear matrix inequality)으로 표현한다.

LMI기법을 이용한 시변 불확정성을 갖는 선형 시스템의 강인 극점 배치 (Robust Pole Assignment for Time Varying Uncertain Linear Systems via LMI Approach)

  • 마삼선;김진훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2287-2289
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    • 2000
  • This paper focuses on the robust pole assignment for time varying uncertain linear systems in a specified disk. Based on Linear Matrix Inequality(LMI) approach, we give two sufficient conditions, one is for the analysis and another is for the design, that guarantee the robust pole assignment in a specified disk in the left half plane(L.H.P) while satisfying the robust stability. Since these conditions are expressed as LMI forms, we can easily check their feasibility using MATLAB control toolbox. Finally, we show by an example that our results are useful for analysis and design.

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보상된 bilinear 변환을 이용한 향상된 LMI 기반 지능형 디지털 재설계 (An Improved LMI-Based Intelligent Digital Redesign Using Compensated Bilinear Transform)

  • 김도완;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.91-94
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    • 2005
  • This paper presents a new linear- matrix- inequality- basedintelligent digital redesign (LMI-based IDR) technique to match he states of the analog and the digital control systems at the intersampling instants as well as the sampling ones. The main features of the proposed technique are: 1) the multirate control is employed, and the control input is changed N times during one sampling period; 2) The proposed IDR technique is based on the compensated bilinear transformation.

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