• 제목/요약/키워드: robust and reliable H$\infty$ control

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파라메타 불확실성을 갖는 선형시스템에 대한 강한 신뢰 $H_\infty$제어 (Robust and Reliable $H_\infty$ Control for Linear Systems with Parameter Uncertainty)

  • 서창준;김병국
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.498-503
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    • 1993
  • In this paper, a robust and reliable H$_{\infty}$ control problem is considered for linear uncertain systems with time-varying norm-bounded uncertainty in the state matrix, which performs well despite of actuator outages. Using linear static state feedback and the quadratic stabilization with H$_{\infty}$-norm bound, a robust and reliable H$_{\infty}$ controller is obtained that stabilizes the plant and guarantees an H$_{\infty}$-norm bound constraint on disturbance attenuation for all admissible uncertainties and normal state as well as faulty state of actuators. It provides a sufficient condition for robust and reliable stabilization with H$_{\infty}$-norm bound. Reliability is guaranteed provided actuator outages only occur within a prespecified subset of actuators.tors.

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Robust and Reliable H$\infty$ State-Feedback Control : A Linear Matrix Inequality Approach

  • Kim, Seong-Woo;Kim, Byung-Kook;Seo, Chang-Jun
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제2권1호
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    • pp.31-39
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    • 2000
  • We present a robust and reliable H$\infty$ state-feedback controller design for linear uncertain systems, which have norm-bounded time-varying uncertainty in the state matrix, and their prespecified sets of actuators are susceptible to failure. These controllers should guarantee robust stability of the systems and H$\infty$ norm bound against parameter uncertainty and/or actuator failures. Based on the linear matrix inequality (LMI) approach, two state-feedback controller design methods are constructed by formulating to a set of LMIs corresponding to all failure cases or a single LMI that covers all failure cases, with an additional costraint. Effectiveness and geometrical property of these controllers are validated via several numerical examples. Furthermore, the proposed LMI frameworks can be applied to multiobjective problems with additional constraints.

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Robust Reliable H$\infty$ a Control of Continuous/Discrete Uncertain Time Delay Systems using LMI

  • Kim, Jong-Hae;Park, Hong-Bae
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제1권2호
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    • pp.121-127
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    • 1999
  • In this paper, we present robust reliable H$\infty$ controller design methods of continuous and discrete uncertain time delay systems using LMI (linear matrix inequality) technique, respectively. Also the existence conditions of state feedback control are proposed . Using some changes of variables and Schur complements, the obtained sufficient conditions are transformed into an LMI form. The closed loop system by the obtained controller is quadratically stable with H$\infty$ norm bound for all admissible uncertainties, time delay, and all actuator failures occurred within the prespecified set. We show the validity of the proposed method through numerical example.

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LMI를 이용한 연속/이산 불확실성 시간지연 시스템의 견실 신뢰 $H^{\infty}$제어 (Robust Reliable $H^{\infty}$ Control of Continuous/Discrete Uncertain Time Delay Systems: LMI Approach)

  • 김종해;박홍배
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.401-404
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    • 1998
  • In this paper, we present robust reliable $H\infty$ controller design methods of continuous and discrete uncertain time delay systems through LMI(linear matrix inequality) approach, respectively. Also the existence conditions of state feedback control are proposed. Using some changes of varables and Schur complements, the obtained sufficient conditions are transformed into LMI form. We show the validity of the proposed method through numerical examples.

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인공위성 자세제어를 위한 H-infinity 제어기 설계 알고리즘 비교 연구 (Comparison Study of H-infinity Controller Design Algorithms for Spacecraft Attitude Control)

  • 이승우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.57-69
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    • 2016
  • 폐루프 기준으로 $H_{\infty}$ 제어기를 설계하는 알고리즘에는 3가지(2-ARE, mu-synthesis, LMI) 방법이 있다. 본 논문에서 3가지 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리즘에 대한 기초 이론을 종합하고, Matlab$^{TM}$에 구현된 함수가 사용될 경우, 실무입장에서 가장 적절하다고 판단되는 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리즘 제시를 위해 인공위성 자세 제어기 설계 후 결과를 비교 분석하였다: 2-ARE 방법과 LMI 방법은 robust stability, robust performance 및 control authority 측면에서 거의 유사하였으나, LMI 방법에 비해 2-ARE 방법이 weighting 함수설계에 더 민감하였고, mu-synthesis 방법은 다른 2가지 설계 방법에 비해 성능면에서 다소 떨어지고, control authority가 크게 나타났다. 따라서 인공위성 자세제어 설계를 위해 실무 관점에서 LMI 방법이 더 편리한 설계 알고리즘이라는 결론을 얻었다.

고장 특이시스템의 신뢰 $H_\infty$ 제어기 설계 알고리듬 개발 (Development of reliable $H_\infty$ controller design algorithm for singular systems with failures)

  • 김종해
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제41권4호
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    • pp.29-37
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    • 2004
  • 본 논문에서는 구동기 고장을 가지는 시간지연 특이시스템의 신뢰 H/sub ∞/ 상태궤환 제어기 설계방법을 제안한다. 미리 설정한 영역내에서의 구동기 고장이 발생함에도 불구하고 특이시스템의 점근적 안정성(asymptotic stability)과 H/sub ∞/ 성능지수를 만족하는 신뢰 H/sub ∞/ 제어기가 존재할 조건과 제어기 설계 기법을 선형행렬부등식, 특이값 분해(singular value decomposition), 슈어 여수정리(Schur complements), 변수 치환 등에 의하여 제시한다. 제안한 충분조건은 구하려는 모든 변수의 견지에서 하나의 선형행렬부등식으로 표현되기 때문에 모든 해를 동시에 구할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 제안한 알고리듬을 이용하면 변수불확실성과 시간지연을 가지는 특이시스템에 대한 강인 신뢰(robust reliable) H/sub ∞/ 제어기 설계문제에도 쉽게 확장됨을 보인다. 마지막으로, 제안한 알고리듬의 타당성을 수치예제를 통하여 확인한다.

차량 전복 방지를 위한 강인 제어기 설계 (Design of a Robust Controller for Vehicle Rollover Prevention)

  • 임성진;김용무;오동호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권11호
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    • pp.1311-1318
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    • 2012
  • 본 논문에서는 차량 전복 방지를 위해 강인 제어기를 설계하고 적용하는 방법에 대해 제시한다. 운행 중인 차량은 속도나 무게중심과 같은 파라미터 변화가 쉽게 발생하는데, 차량 전복 방지 제어기가 파라미터 변화에 대해 강인하게 설계된다면 차량 전복 방지 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 이산시간영역에서 LMI 를 이용하여 $H_2$$H_{\infty}$ 강인제어기를 설계하고, 실험에 대한 신뢰도가 높은 차량 시뮬레이션 패키지인 CarSim 에서 차량 전복 방지를 위한 제어기의 성능을 검증한다.

Reliable Robust Control for Singularly Perturbed Systems by Delta Operator Approach

  • Shim, Kyu-Hong;M. Edwin Sawan
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.34.5-34
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    • 2001
  • This paper presents a reliable H$\infty$ controller design for singularly perturbed systems by the delta operator approach that guarantees stability with a known H$\infty$ norm bound in case of failures in some control channels. Prespecified are the control channels that may experience failures. Sensor outage is covered in this paper It is shown that the delta systems have improved finite wort length characteristics in the example.

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편로드 유압시스템의 강인 위치제어에 관한 연구 (A Study on the Robust Position Control of Single-rod Hydraulic System)

  • 조택동;서송호;양상민
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권3호통권96호
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    • pp.128-135
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    • 1999
  • A driving simulators of aircraft and vehicle may consist of hydraulic power systems with many single-rod cylinders. The single-rod hydraulic systems are convenient but need more robust control scheme in order to achieve a reliable performance against the wide range of operating disturbances and the inherent model uncertainties. $H_{\infty}$ control scheme was implemented to the 2 degree-of-freedom hydraulic device similar to the simple driving simulator. With the reasonable disturbances from sensor, base and pump and also with the linearization of model, the simulation and experimental results showed good agreements.

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