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파라미터 불확실성 및 모델 불확실성에 대한 $H^{\infty}$ 견실성능 제어기 설계
Robust $H^{\infty}$ Performance Controller Design with Parameter Uncertainty and Unmodeled Dynamics

이갑래    (경북대학교 전자.전기공학부   ); 오도창    (경북대학교 전자.전기공학부   ); 박홍배    (경북대학교 전자.전기공학부  );
  • 초록

    The method of designing robust two degree of freedom(2 DOF) controllers for linear systems with parameter uncertainties and unmodeled dynamics is presented in this paper. Robust performance condition that accounts for robust model matching of closed loop system and disturbance rejection is derived. Using the robust performance condition, the feedback controller is designed to meet robust stability and disturbance rejection specifications, while prefilter is used to improve the robust model matching properties. The $H^{\infty}$ and $\mu$ controller for six degree of freedom vehicle with parameter variations are designed and compared. Simulations for hydrodynamic parameter variations and disturbance are presented to demonstrate the achievement of good robust performance.


  • 주제어

    parameter uncertainty .   unmodeled dynamics .   $H^{\infty}$ robust performance .   two degree of freedom controller .   six degree of freedom vehicle.  

  • 참고문헌 (16)

    1. State-space formulae for stabilizing controllers that satisfy an $H^{\infty}$-norm bound and relations to risk sensitivity , K. Glover;J. C. Doyle , System & Control Letters / v.11,pp.167-172,
    2. Robust control design with real parameter uncertainty and unmodeled dynamics , H.-H. Yeh;S. S. Banda;S. A. Heise;A. C. Bartlett , J. of Guidance, Control, and Dynamics / v.13,pp.1117-1125,
    3. Bhattachayya , Dynamic of Marine Vehicle / v.,pp.,
    4. Robust $H^{\infty}$ control for linear systems with norm bounded time-varying uncertainity , L. Xie;C. E. de Souza , IEEE Trans. on Automatic Control / v.37,pp.1188-1191,
    5. Structured uncertainity in control system design , J. C. Doyle , Proceeding of the 24th IEEE Conference on Decision and Control / v.,pp.260-265,
    6. $H^{\infty}$ control of systems under norm bounded uncertainties in all system matrices , K. Gu , IEEE Trans. on Automatic Control / v.39,pp.1320-1322,
    7. μ-analysis and synthesis toolbox , G. J. balas;J. C. Doyle;K. Glover;A. Packard;R. smith , Matlab User Guide / v.,pp.,
    8. Mixed $H^{\infty}$ optimisation with model-matching , D. W. C. Ho;J. Lam;T. W. K. Chan , IEE Proc. Control Theory Appl. / v.141,pp.329-340,
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    10. Robust control systems design using $H^{\infty}$ optimization theory , X. P. Li;B. C. Chang;S. S. Banda;H. H. Yeh , J. of Guidance, control, and Dynamics / v.15,pp.944-952,
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    12. On a certain linear fractional transformation , R. M. Redheffer , J. Maths. Phys. / v.39,pp.269-286,
    13. State-space solution to standard H² and $H^{\infty}$ control problems , J. C. Doyle;K. Glover;K. Khargonekar;B. A. Francis , IEEE Trans. on automatic Control / v.39,pp.819-999,
    14. High-performance, robust bank-to-turn missile autopilot design , C. F. Lin;J. R. Cloutier;J. H. Evers , J. of Guidance, Control, and Dynamics / v.18,pp.46-53,
    15. An algebraic approach to robust $H^{\infty}$ control via state feedback , G. Shi;Y. Zou;C. Yang , System & Control Letters / v.18,pp.365-370,
    16. On the design of robust two degree of freedom controllers , D. J. N. Limebeer;E. M. Dasenally;J. D. Perkins , Automatica / v.29,pp.157-168,

 저자의 다른 논문

  • 박홍배 (47)

    1. 1994 "이산시간 시스템에서 (J,J')-lossless 분해와 $H^{\infty}$ 제어" 電子工學會論文誌. Journal of the Korea institute of telematics and electronics. B b31 (5): 65~72    
    2. 1994 "개선된 Unit 보강 알고리즘을 이용한 강안정화 제어기 설계" 電子工學會論文誌. Journal of the Korea institute of telematics and electronics. B b31 (8): 31~38    
    3. 1996 "$H{\infty}$ 혼합감도문제에서 플랜트의 소인수요소줄임" 電子工學會論文誌. Journal of the Korea institute of telematics and electronics. B b33 (2): 20~27    
    4. 1996 "모델 불확실성과 해파외란을 고려한 고려한 몰수체의 $H^{\inf}$ 제어기 설계" 電子工學會論文誌. Journal of the Korea institute of telematics and electronics. B b33 (4): 17~26    
    5. 1996 "견실성능 최적화를 위한 혼합 H_2/H_{\infty}$ 제어기설계 알고리즘" 電子工學會論文誌. Journal of the Korea institute of telematics and electronics. B b33 (5): 10~16    
    6. 1996 "Bounded real 전달함수의 이산모델 차수줄임" 電子工學會論文誌. Journal of the Korea institute of telematics and electronics. B b33 (5): 33~40    
    7. 1996 "시간지연을 가지는 선형 시스템에 대한 상태궤환 $H^{\infty}$제어기 설계" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 2 (1): 1~4    
    8. 1996 "Robust H\ulcorner Control for Delayed System with Time-Varying Norm-Bounded Parameter Uncertainty" Journal of electrical engineering and information science 1 (2): 33~38    
    9. 1997 "시간지연 및 파라미터 불확실성을 갖는 선형 시스템의 2 자유도 견실성능 제어기 설계" 電子工學會論文誌. Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S. S s34 (1): 43~53    
    10. 1997 "폐루프시스템의 성능을 보장하는 이산제어기 차수축소" 電子工學會論文誌. Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S. S s34 (3): 24~32    

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