International Journal of Control, Automation, and Systems
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제6권4호
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pp.515-525
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2008
In this paper, the problem of delay-dependent stabilization for singular systems with multiple internal and external incommensurate constant point delays is investigated. The condition when a singular system subject to point delays is regular independent of time delays is given and it can be easily test with numerical or algebraic methods. Based on Lyapunov-Krasovskii functional approach and the descriptor integral-inequality lemma, a sufficient condition for delay-dependent stability is obtained. The main idea is to design multiple memoryless state feedback control laws such that the resulting closed-loop system is regular independent of time delays, impulse free, and asymptotically stable via solving a strict linear matrix inequality (LMI) problem. An explicit expression for the desired memoryless state feedback control laws is also given. Finally, a numerical example illustrates the effectiveness and the availability for the proposed method.
본 논문에서는 다중 상태 시변 시간지연을 가지는 연속시간 특이시스템의 $H_{\infty}$ 필터링 문제를 다룬다. 제안하는 필터의 목적은 필터링 오차 특이시스템(filtering error singular system)이 정규성, 임펄스 프리, 점근적 안정성 및 $H_{\infty}$ 노옴 유계(bound)를 만족하는 선형 필터를 설계하는 것이다. 먼저, 다중 상태 시변 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 새로운 지연종속 유계실수정리(bounded real lemma)를 자승 요소를 기초로 하는 유한 합 부등식(finite sum inequality)을 이용하여 제안하고, 이로부터 $H_{\infty}$ 필터가 존재할 조건과 필터의 설계기법을 최적화가 가능한 선형행렬부등식(linear matrix inequality)으로 제시한다. 마지막으로 예제를 통하여 제안한 필터 설계 알고리듬의 타당성을 확인한다.
In this paper the networked control systems (NCS) problem is discussed where plants and controllers are distributed and interconnected by a common network. NCS is designed with LQ regulator and applied to an inverted pendulum accounting for the multiple time delays. We are to deals with a networked control system with a single controller, multiple sensors and multiple actuators. Since these parts are distributed, they are interconnected by communication networks. An NCS with LQ regulator is designed and applied to an inverted pendulum as a benchmark plant to check its performance under time delays induced by the network. Network induced delays are composed of two parts. One is the delay from controller to plant, and another is from plant to controller. They are assumed to be constant in this paper, and the plant and controller are discretized. To apply the LQ regulator the NCS model is transformed to a standard model with delayed states as state variable. And real network induced delay is measuring in TCP/IP network assuming that two delays are constant.
The design method of H$\infty$ filter for discrete-time uncertain linear systems with multiple state delays is investigated. The uncertain parameters are assumed to be unknown but belonging to known convex compact set of polytope type less conservative than norm bounded parameter uncertainty. The modified H$\infty$ performance measure is introduced to consider the initial states values which affect the performance of filter. The objective is to design a stable H$\infty$ filter guaranteeing asymptotic stability of filtering error dynamics and minimizing H$\infty$ norm bound. The sufficient condition for the existence of filter and the filter design method are established by LMI (linear matrix inequality) approach.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제4권2호
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pp.1-6
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2012
Control Theory for continuous-time system has been well developed. Due to the development of computer technology, digital control scheme are employed in many areas. When delays are in control systems, it is hard to control the system efficiently. Delays by controller-to-actuator and sensor-to-controller deteriorate control performance and could possibly destabilize the overall system. In this paper, a new approximated discretization method and digital design for control systems with multiple state, input and output delays and a generalized bilinear transformation method with a tunable parameter are also provided, which can re-transform the integer time-delayed discrete-time model to its continuous-time model. Illustrative examples are given to demonstrate the effectiveness of the developed method.
블록 내 이적이란 컨테이너를 선박에 싣는 적하 작업을 효율적으로 수행하기 위하여 유혹 시간에 여기저기에 흩어져 있는 대상 컨테이너들을 적하 순서에 맞춰 몇 개의 베이로 모으는 작업이다. 이적 작업을 가능한 일찍 완료하기 위해서는 블록 내의 설치된 여러 대의 트랜스퍼 크레인들을 모두 활용하는 것이 유리하지만, 이적 계획 수립 시 크레인들 간의 간섭을 효과적으로 고려하지 못하면 상당한 작업 지연이 발생할 수 있다. 특히, 상호 교차가 불가능한 크레인들을 이용하여 이적을 수행하고자 하는 경우에는 이러한 간섭에 의한 지연이 보다 빈번히 발생한다. 본 논문에서는 교차가 불가능한 크레인들 간의 간섭을 고려하여 개별 컨테이너를 취급할 크레인의 선정과 작업 순서를 결정하는 휴리스틱을 제안한다. 시뮬레이션 실험 결과 본 제안 방안이 다양한 환경에서 간섭에 의한 지연을 효과적으로 줄일 수 있음을 확인하였다.
블록 내 이적이란 컨테이너를 선박에 싣는 적하 작업을 효율적으로 수행하기 위하여 유휴 시간에 여기저기에 흩어져 있는 대상 컨테이너들을 적하 순서에 맞춰 몇 개의 베이로 모으는 작업이다. 이적 작업을 가능한 일찍 완료하기 위해서는 블록 내의 설치된 여러 대의 트랜스퍼 크레인들을 모두 활용하는 것이 유리하지만, 이적 계획 수립 시 크레인들 간의 간섭을 효과적으로 고려하지 못하면 상당한 작업 지연이 발생할 수 있다. 특히, 상호 교차가 불가능한 크레인들을 이용하여 이적을 수행하고자 하는 경우에는 이러한 간섭에 의한 지연이 보다 빈번히 발생한다. 본 논문에서는 교차가 불가능한 크레인들 간의 간섭을 고려하여 개별 컨테이너를 취급할 크레인을 선정하고 작업 순서를 결정하는 휴리스틱을 제안한다. 시뮬레이션 실험 결과 본 제안 방안이 다양한 환경에서 간섭에 의한 지연을 효과적으로 줄일 수 있음을 확인하였다.
생화학적 산소요구량(BOD) 및 용존 산소(DO)을 이용하여 여러구간이 있는 강에 대한 이산 상태공간모델은 설정하였다. 상호작용 예측방법을 이용하여, 상태변수에 시간지연이 존재하는 대규모 시스템에 적용가능한 계층적 최적화 방법을 기술하였다. 정상상태 오차를 해석적으로 구하고, 상수 목표티 추적문제에 있어서 정상상태 오차가 발생하지 않을 필요충분조겆을 규명하였다. 수질오염 모델에 대한 컴퓨터 모사를 통하여 기술한 알고리듬의 타당성을 확인하였다.
In this paper, we present an output feedback $H^\infty$controller design method and derive the sufficient condition of the bounded real lemma for linear systems with multiple delays in states. For state delayed systems, sufficient conditions for the existence $\kappa$-th order $H^\infty$controllers are given in terms of three linear matrix inequalities(LMIs). Furthermore, we show how to construct such controllers from the positive definite solutions of their LMIs and given an example to illustrate the validitiy of the proosed design procedure.
연속시간 시스템의 제어 이론은 잘 개발되어 왔다. 컴퓨터 기술의 발달로 인해 디지털 제어 기법이 여러 분야에 적용되어 왔다. 제어 시스템에 시간 지연이 있는 경우는 시스템을 효율적으로 제어하는 것이 어렵다. 제어기와 액츄에이터 그리고 센서와 제어기 간에 있는 지연은 제어 성능을 떨어뜨리고 전체 시스템을 불안정하게 할 수 있다. 본 논문에서는 다중의 상태, 입력 그리고 출력 지연을 가지는 제어 시스템을 위한 새로운 근사 이산화 방법과 디지털 설계 그리고 조정가능한 계수를 가지는 일반화된 쌍선형 변환 방법을 제안한다. 이 방법은 정수의 시간 지연을 가지는 이산 시간 모델을 동일한 연속 시간 모델로 다시 변환할 수 있다. 실제적인 예제를 통해 제안된 방법의 효율성을 증명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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