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An H<sub>∞</sub> Output Feedback Control for Uncertain Singularly Perturbed T-S Fuzzy Systems
류석환,오설동,Yoo, Seog-Hwan,Wu, Xue-Dong Korean Institute of Intelligent Systems 2009 한국지능시스템학회논문지 Vol.19 No.6
This paper deals with an $H_{\infty}$ output feedback controller design for uncertain singularly perturbed T-S fuzzy systems. Integral quadratic constraints are used to describe various kinds of uncertainties of the plant. It is shown that the $H_{\infty}$ norm of the uncertain singularly perturbed fuzzy system is less than $\gamma$ for a sufficiently small $\varepsilon$ > 0 if the $H_{\infty}$ norms of both the slow and fast subsystem are less than $\gamma$. Using this fact, we develop a linear matrix inequality based design method which is independent of the singular perturbation parameter $\varepsilon$. A numerical example is provided to demonstrate the efficacy of the proposed design method.
불확실한 퍼지시스템의 견실한 혼합 H<sub>2</sub>/H<sub>∞</sub> 필터 설계
류석환,최병재,Yoo, Seog-Hwan,Choi, Byung-Jae 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회논문지 Vol.14 No.5
이 연구는 T-S 퍼지시스템으로 모델 되는 비선형 시스템의 견실한 혼합 ${H_2}/{H_{\infty}}$ 필터 설계문제를 취급한다. 플랜트에 포함된 다양한 종류의 불확실성을 취급하기 위하여 적분 2차 제약조건을 사용하였다. 필터 설계문제의 해가 존재할 충분조건을 볼록 최적화 기법을 사용하여 효과적으로 풀 수 있는 선형 행렬 부등식의 형태로 제시한다. 제시된 방법을 예시하기 위해서 수치 예를 보여준다. This paper deals with a robust mixed ${H_2}/{H_{\infty}}$ filter design problem for a nonlinear dynamic system modeled as a T-S fuzzy system. Integral quadratic constraints are used to describe various kinds of uncertainties of the plant. A sufficient condition for solvability is given in terms of linear matrix inequality problem which can be efficiently solved using a convex optimization technique. In order to demonstrate the Proposed method, a numerical design example is provided.
액츄에이터 고장을 고려한 비선형 시간지연시스템의 $H_{\infty}$ 고장허용제어
류석환,Yoo, Seog-Hwan 한국신뢰성학회 2012 신뢰성응용연구 Vol.12 No.3
This paper deals with a design of fault tolerant state feedback controllers for continuous time nonlinear time delay systems with actuator failures. The goal is to find an asymptotically stabilizing controller such that the closed loop system achieves the prescribed $H_{\infty}$ performance objective in the actuator fault cases. Based on a sum of squares (SOS) approach, a design method for $H_{\infty}$ fault tolerant controller is presented. In order to demonstrate our design method, a numerical example is provided.
류석환(Yoo, Seog Hwan) 한국신뢰성학회 2014 신뢰성응용연구 Vol.14 No.1
This paper deals with a design of observer based fault detection filter for a boiler-turbine control system. The goal is to present a method for rapid sensor fault detection in order to enhance the reliability of boiler-turbine operation in the thermal power plant. Our fault detection filter can be designed via solutions of linear matrix inequalities. In order to demonstrate the efficacy of our design method, numerical simulations are provided.
류석환(Seog-Hwan Yoo),최병재(Byung-Jae Choi) 한국지능시스템학회 2006 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.16 No.2
본 연구에서는 T-S 퍼지시스템으로 모델된 불확실한 시변 파라메터를 갖는 비선형 시스템의 고장검출 시스템 설계법을 제안한다. 이를 위하여 퍼지시스템에 대한 소인수 분해를 정의하고 좌 소인수를 이용하여 오차발생기를 설계한다. 오차 발생기의 출력으로부터 고장검출을 판정하는 검출기준을 제시한다. 제시된 방법의 효용성을 입증하기 위하여 역도립 진자시스템에 적용하여 컴퓨터 모의실험을 수행한다. This paper deals with a fault detection system design for nonlinear systems with uncertain time varying parameters modelled as a T-S fuzzy system. A coprime factorization for T-S fuzzy systems is defined and a residual generator is designed using a left coprime factor. A fault detection criteria derived from the residual generator is also suggested. In order to demonstrate the efficacy of the suggested method, the fault detection method is applied to an inverted pendulum system and computer simulations are performed.
류석환(Seog-Hwan Yoo),최병재(Byung-Jae Choi) 한국지능시스템학회 2006 한국지능시스템학회논문지 Vol.16 No.2
이 연구는 T-S 퍼지 접근법을 이용하여 불확실한 비선형 시스템의 균형화된 모델 차수 축소 방법을 제시한다. 일반화된 가제어성, 가관측성 그래미안을 정의하고 이들을 이용하여 균형화된 상태공간 모델을 얻는다. 균형화된 상태공간 모델로부터 상태변수 뿐만 아니라 불확실한 요소를 절삭하여 간략화된 모델을 얻는 기법을 제시하고 모델오차의 상한치를 제시한다. 균형화된 상태공간은 선형행렬 부동식의 해를 구하여 구현할 수 있으며 제시한 방법의 효용성을 보여주기 위하여 수치 예를 보여준다. This paper deals with a balanced model reduction for uncertain nonlinear systems via T-S fuzzy approach. We define a generalized controllability/observability gramian and obtain a balanced state space model using generalized gramians which can be obtained from solutions of linear matrix inequalities. We present a balanced model reduction scheme by truncating not only state variables but also uncertain elements. An upper bound of the model reduction error will also be suggested. In order to demonstrate the efficacy of our method, a numerical example will be presented.
잔존충전용량 추정을 위한 퍼지 H<SUB>∞</SUB> 필터 설계
류석환(Seog-Hwan Yoo),오설동(Wu Xuedong) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회논문지 Vol.20 No.2
본 논문은 리튬폴리머 배터리의 잔존충전용량 추정을 위한 비선형 퍼지 H∞ 필터의 설계 방법을 제시한다. 배터리 셀의 동적방정식을 T-S 퍼지시스템으로 모델하고 선형행렬 부등식의 해를 이용하여 퍼지필터를 설계한다. 제시한 퍼지 H∞ 필터의 성능을 입증하기 위하여 UDDS 전류 프로파일을 사용한 실험 데이터를 이용하여 모의실험을 수행하였다. This paper deals with a nonlinear fuzzy H∞ filter design for SOC(state of charge) estimation in Lithium polymer battery. The dynamic equation of the battery cell is modeled as a T-S fuzzy system and the filter is designed via solutions of linear matrix inequalities. In order to illustrate the performance of the designed filter, a computer simulation is performed using the experimental data with the UDDS(urban dynamometer driving schedule) current profile.
특이섭동 퍼지시스템의 H<SUB>∞</SUB> 출력 궤환제어
류석환(Seog-Hwan Yoo),최병재(Byung-Jae Choi) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회논문지 Vol.14 No.3
이 논문에서는 특이섭동 T-S 퍼지시스템의 H∞ 출력 궤환 제어기의 설계를 취급한다. 특이섭동 시스템에서 저속 부시스템과 고속 부시스템의 H∞ 노옴이 각각 γ 보다 적다면 충분히 적은 ε > 0에 대해서 특이섭동 퍼지시스템의 H∞ 노옴이 γ보다 적음을 증명한다. 이러한 사실을 이용하여 특이섭동 파라메터 ε과 무관한 선형 행렬부등식을 기반으로하는 제어기 설계법을 제시한다. 제시된 설계법의 효용성을 입증하기 위하여 수치예를 보여준다. This paper deals with an H ∞ output feedback controller design for singularly perturbed T-S fuzzy systems. It is shown that the H ∞ norm of the singularly perturbed T-S fuzzy system is less than γ for a sufficiently small ε > 0 if the H ∞ norms of both the slow and fast subsystem are less than γ. Using this fact, we develop a linear matrix inequality based design method which is independent of the singular perturbation parameter ε. A numerical example is provided to demonstrate the efficacy of the proposed design method.
류석환(Seog-Hwan Yoo),최병재(Byung-Jae Choi) 한국지능시스템학회 2006 한국지능시스템학회논문지 Vol.16 No.2
본 논문에서는 원전 증기발생기 수위제어계통을 위한 고장검출 시스템을 설계한다. 이를 위하여 증기발생기 수위제어계통의 비선형 동적방정식을 미지의 매개변수를 갖는 T-S 퍼지시스템으로 모델링하고 좌 소인수 분해를 이용하여 오차발생기를 설계한다. 고장검출의 성능을 향상시키기 위하여 고장검출 필터의 설계법을 제안한다. 제시한 방법의 효용성을 컴퓨터 모의실험을 통하여 입증한다. This paper deals with a fault detection system design for nuclear steam generator water level control system. We expressed the nonlinear properties of the steam generator level system as a T-S fuzzy system with time varying uncertain parameters. We design a residual generator using a left coprime factorization of the T-S fuzzy model and a fault detection filter in order to improve the fault detection performance. We demonstrate the efficiency of the suggested design method via many computer simulations.