• 제목/요약/키워드: time delays and fuzzy controller

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시간지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 지능형 제어기 설계 (Intelligent Controller for Networked Control Systems with Time-delay)

  • 배기선;주영훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.139-144
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    • 2011
  • We consider the stabilization problem for a class of networked control systems with random delays in the discrete-time domain. The controller-to-actuator and sensor-to-controller time-delays are modeled as two Markov chains, and the resulting closed-loop systems are Markovian jump nonlinear systems with two modes. The T-S (Takagi-Sugeno) fuzzy model is employed to represent a nonlinear system with Markovian jump parameters. The aim is to design a fuzzy controller such that the closed-loop Markovian jump fuzzy system is stochastically stable. The necessary and sufficient conditions on the existence of stabilizing fuzzy controllers are established in terms of LMIs (Linear Matrix Inequalities). It is shown that fuzzy controller gains are mode-dependent. Finally, a simulation example is presented to illustrate the effectiveness of the proposed design method.

상태 및 입력 시간지연을 갖는 이산 퍼지 마코비안 점프 시스템의 H 제어 (H Control for Discrete-Time Fuzzy Markovian Jump Systems with State and Input Time Delays)

  • 이갑래
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.28-35
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    • 2012
  • 본 논문에서는 상태변수 및 입력변수에 시간지연을 가지는 이산 퍼지 마코비안 점프 시스템의 $H_{\infty}$ 퍼지 제어기 설계 방법을 나타낸다. 시간지연 퍼지 마코비안 점프 시스템은 마코비안 점프 파라미터를 갖는 시간 지연 비선형 시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현된 것이다. 확률 리아프노프(Lyapunov) 함수를 이용하여 폐루프 시스템이 안정하며 $H_{\infty}$ 성능 조건을 만족하는 조건식을 유도한다. 확률 리아프노프 함수는 시스템 모드에 따라 변하는 함수이다. 유도된 조건식으로부터 제어기 존재 조건을 선형행렬부등식으로 나타내며, 제어기는 선형행렬부등식의 해로부터 직접 구할 수 있다. 수치적 예제 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 타당성을 보인다.

뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 지능형 네트워크 제어 시스템의 퍼지 제어기 설계 (Fuzzy Controller for Intelligent Networked Control System with Neutral Type of Time-delay)

  • 주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.174-179
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    • 2009
  • 본 논문은 뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 네트워크상에서 발생하는 뉴트럴 타입 시간 지연을 모델링하며, 전체 네트워크 제어 시스템은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 비선형 시스템이 된다. 네트워크 제어 시스템을 TS(Takagi-Sugeno) 퍼지 시스템으로 모델링한다. 제안하는 퍼지 제어기를 모델링하는 네트워크 제어 시스템과 같은 멤버쉽 함수를 가지게 설계한다. 전체 폐루프 시스템의 안정도를 시간 지연 간격에 종속적이게 분석하고, 네트워크 제어 시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 제안된 필요 중분조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 해를 통하여 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.

A novel smart criterion of grey-prediction control for practical applications

  • Z.Y. Chen;Ruei-yuan Wang;Yahui Meng;Timothy Chen
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권1호
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    • pp.69-78
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    • 2023
  • The purpose of this paper is to develop a scalable grey predictive controller with unavoidable random delays. Grey prediction is proposed to solve problems caused by incorrect parameter selection and to eliminate the effects of dynamic coupling between degrees of freedom (DOFs) in nonlinear systems. To address the stability problem, this study develops an improved gray-predictive adaptive fuzzy controller, which can not only solve the implementation problem by determining the stability of the system, but also apply the Linear Matrix Inequality (LMI) law to calculate Fuzzy change parameters. Fuzzy logic controllers manipulate robotic systems to improve their control performance. The stability is proved using Lyapunov stability theorem. In this article, the authors compare different controllers and the proposed predictive controller can significantly reduce the vibration of offshore platforms while keeping the required control force within an ideal small range. This paper presents a robust fuzzy control design that uses a model-based approach to overcome the effects of modeling errors. To guarantee the asymptotic stability of large nonlinear systems with multiple lags, the stability criterion is derived from the direct Lyapunov method. Based on this criterion and a distributed control system, a set of model-based fuzzy controllers is synthesized to stabilize large-scale nonlinear systems with multiple delays.

PERFORMANCE EVALUATION OF FUZZY CONTROL THROUGH AN INTERNATIONAL BENCHMARK

  • Boverie, Serge;Demaya, Bemard;Lequellec, Jean-Michel;Titli, Andre
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1993년도 Fifth International Fuzzy Systems Association World Congress 93
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    • pp.941-944
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    • 1993
  • In this paper, we present an international benchmark used in the adaptive control specialist community in order to evaluated the fuzzy control performances. Before solving the corresponding problems, we introduce some improvements on a classic fuzzy controller in order to consider high order systems and time delays. At the end of this paper, the simulation results obtained with the extended Fuzzy Controller will be compared with those obtained with a Supervised Adaptive Controller.

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시간지연을 가지는 비선형 불확실성 이산 시스템의 퍼지 견실 $H^{\infty}$ 제어기 설계 (Fuzzy Robust $H^{\infty}$ Controller Design for Discrete Uncertain Nonlinear Systems with Time Delays)

  • 이형호;조상현이갑래박홍배
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.227-230
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    • 1998
  • In this paper, we propose the design method of fuzzy robust H$\infty$ controller for the uncertain nonlinear discete-time systems with time delay. First, we represent a nonlinear plant with a modified T-S(Takagi-Sugeno) fuzzy model. Then design method utilizing the concept of PDC (parallel distributed compensation) is employed. For the modified T-S fuzzy model with uncertainty and delay, the sufficient condition of the quadratic stabilization with an H$\infty$ norm bound is presented in terms of Lyapunov stability theory and fuzzy robust H$\infty$ controller design method is given by LMI(linear matrix inequality) approach. Also an illustrative example is given to demonstrate the result of the proposed method.

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ENHANCED FUZZY SLIDING MODE CONTROLLER FOR LAUNCH CONTROL OF AMT VEHICLE USING A BRUSHLESS DC MOTOR DRIVE

  • Zhao, Y.S.;Chen, L.P.;Zhang, Y.Q.;Yang, J.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.383-394
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    • 2007
  • Due to the clutch's non-linear dynamics, time-delays, external disturbance and parameter uncertainty, the automated clutch is difficult to control precisely during the launch process or automatic mechanical transmission (AMT) vehicles. In this paper, an enhanced fuzzy sliding mode controller (EFSMC) is proposed to control the automated clutch. The sliding and global stability conditions are formulated and analyzed in terms of the Lyapunov full quadratic form. The chattering phenomenon is handled by using a saturation function to replace the pure sign function and fuzzy logic adaptation system in the control law. To meet the real-time requirement of the automated clutch, the region-wise linear technology s adopted to reduce the fuzzy rules of the EFSMC. The simulation results have shown hat the proposed controller can achieve a higher performance with minimum reaching time and smooth control actions. In addition, our data also show that the controller is effective and robust to the parametric variation and external disturbance.

뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 기반 시스템의 샘플치 퍼지 제어기 설계 (Sampled-data Fuzzy Controller for Network-based Systems with Neutral Type Delays)

  • 주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.151-156
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    • 2008
  • 본 논문은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 네트워크 기반 시스템의 안정도 분석 및 샘플치 퍼지 제어기 설계 방법에 관하여 논의한다. 먼저 대상이 되는 비선형 네트워크 시스템을 T-S (Takagi-Sugeno) 퍼지 모델로 표현한다. 제안하는 샘플치 퍼지 제어기를 모델링하는 퍼지 규칙과 같은 멤버쉽 함수를 가지게 설계한다. Lyapunov-Krasovskii의 안정화 이론을 도입하여 이를 바탕으로 뉴트럴 형태의 시간 지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 안정도를 판별한다. T-S 퍼지 시스템의 안정도 조건을 제시하고 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 제안된 선형 행렬 부등식의 해를 통하여 샘플치 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 마지막으로, 본 논문에서 제안한 방법의 적용 가능성과 일반성을 평가하기 위하여 수치적인 예를 적용한다.

뉴로 퍼지 시스템을 이용한 비선형 시스템의 IMC 제어기 설계 (Design of IMC Controller for Nonlinear Systems by Using Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)

  • 강정규;김정수;김성호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.236-236
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    • 2000
  • Control of Industrial processes is very difficult due to nonlinear dynamics, effect of disturbances and modeling errors. M.Morari proposed Internal Model Control(IMC) system that can be effectively applied to the systems with model uncertainties and time delays. The advantage of IMC systems is their robustness with respect to a model mismatch and disturbances. But it was difficult to apply for nonlinear systems. Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System which contains multiple linear models as consequent part is used to model nonlinear systems. Generally, the linear parameters in neuro-fuzzy inference system can be effectively utilized to identify a nonlinear dynamical systems. In this paper, we propose new IMC design method using adaptive neuro-fuzzy inference system for nonlinear plant. Numerical simulation results show that proposed IMC design method has good performance than classical PID controller.

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퍼지제어방식을 이용한 SI엔진 속도제어 (Spark Ignition Engine Speed Control Using fuzzy Control Strategy)

  • 신동목;김응석;김문철;민종진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.672-674
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    • 1997
  • In this paper, we study the idle speed control of the spark ignition engine. Engine idle speed control is a difficult problem because of troublesome characteristics such as severe process nonlinearities, variable time delays, time-varying dynamics and unobservable internal system states and disturbances. We investigate the intelligent control algorithms such as neural network controller and fuzzy controller for 4-cylinder 4-stroke engine.

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