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전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE v.7 no.2 = no.13, 2003년, pp.156 - 165   피인용횟수: 1

불확실한 비선형 계통에 대한 SPR 조건이 필요 없는 적응 퍼지 관측기
Adaptive Fuzzy Observer without SPR Condition for Uncertain Nonlinear Systems

박장현   (목포대학교 제어계통공학과UU0000552  ); 김성환   (목포대학교 제어계통공학과UU0000552  );
  • 초록

    본 논문은 불확실한 비선형 계통에 대해서 강인한 적응 퍼지 관측기를 설계하는 방법을 제시한다. 새로 제시하는 관측기는 관측기 설계시 관측오차의 동특성식이 SPR (strictly positive real)이어야 한다는 조건이 불필요하다. 또한 불확실한 항에 대한 유계상수도 추정하는 알고리듬을 사용하여 강인항의 이득값을 설계자가 미리 결정할 필요가 없게 된다. 설계된 관측기를 포함한 전체 폐루프 계통에 대해서 리아프노브 안정도를 증명하였으며 관측오차를 포함한 계통의 모든 신호들의 반전역적 유계(semi-global uniform ultimate boundedness)임을 증명하였다. 이론적으로 도출된 결과를 mass-spring-damper 계통에 대한 모의실험을 수행하여 제안된 관측기의 효율성과 성능을 보였다.


    This paper describes the design of a robust adaptive fuzzy observer for uncertain nonlinear dynamical system. We propose a new method in which no strictly positive real (SPR) condition is needed. No a priori knowledge of an upper bound on the lumped uncertainty is required. The Lyapunov synthesis approach is used to guarantee a semi-global uniform ultimate boundedness property of the state observation error, as well as of all other signals in the closed-loop system. The theoretical results are illustrated through a simulation example of a mass-spring-damper system.


  • 주제어

    fuzzy system .   adaptive observer .   dynamic rule activation .   uncertain nonlinear system .   Lyapunov stability.  

  • 참고문헌 (16)

    1. Fuzzy basis functions universal approximation, and orthogonal least-squares learning , Wang, L.X.;Mendel, J.M. , IEEE Trans. Neural Network / v.3,pp.807-814,
    2. Fuzzy logic controllers are universal approximators , Castro, J.L. , IEEE Trans. System, Man, and Cybernetics / v.25,pp.629-635,
    3. Multilayer feedforward networks are universal approximators , Hornik, Kurt , Neural Networks / v.2,pp.359-366,
    4. Stable control of nonlinear systems using neural networks , Tzirkel-Hancook, E.;Fallside, F. , Robust and Nonlinear Control / v.2,pp.63-68,
    5. Dynamic structure neural networks for stable adaptive control of nonlinear system , Fabri, S.;Kadirkamanathan, V. , IEEE Trans. Neural Networks / v.7,pp.1151-1167,
    6. Stable adaptive tracking of uncertain systems using nonlinearly parameterized on-line approximators , Polycarpou, M.U.;Mears, M.J. , Int.J.Control / v.70,pp.363-384,
    7. Adaptive neural network control of nonlinear systems by state and output feedback , Ge, S.S.;Hang, C.C.;Zhang, T. , IEEE Trans. Systems, Man and Cybernetics-Part B:Cybernetics / v.29,pp.818-828,
    8. Stable adaptive fuzzy controllers with application to inverted tracking , Wang, L.X. , IEEE Trans. Fuzzy Systems / v.26,pp.677-691,
    9. Robust model reference adaptive control of nonlinear systems using fuzzy systems , Chen, C.S.;Chen, W.L. , Int.J.Systems science / v.27,pp.1435-1442,
    10. Robust adaptive fuzzy controller for nonlinear system with unknown nonlinearities , Park, Jang-Hyun;Seo, Sam-Jun;Park, Gwi-Tae , Fuzzy Sets and Systems / v.133,pp.19-36,
    11. Observer-based adaptive fuzzy-neural control of nonlinear dynamocal systems , Leu, Y.G.;Lee, T.T.;Wang, E.Y. , IEEE Trans. Syst. Man Cybern.-Park B:Cybern / v.29,pp.583-592,
    12. A dynamic recurrent neural-network-based adaptive observer for a class of nonlinear systems , Kim, Y.H.;Lewis, F.L.;Abdalla, C.T. , Automatica / v.33,pp.1539-1543,
    13. Adaptive observer for a class of nonlinear systems using neural networks , Choi, Y.J.;Farrell, J. , Proceedings of the 1999 IEEE International Symposium on Intelligent control/Intelligent Systems and semiotics / v.,pp.,
    14. Nonlinear Systems , Khalil, H.K. , / v.,pp.,
    15. Robust Adaptive Control , Ioannou, P.A.;Sun, J. , / v.,pp.,
    16. Robust Adaptive Fuzzy Controller for Nonaffine Nonlinear Systems with Dynamic Rule Activation , Park, J.H.;Park, G.T. , Robust and Nonlinear Control / v.13,pp.117-139,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 2004. "Direct Adaptive Fuzzy Controller for Nonaffine Nonlinear System" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. D / D, 시스템 및 제어부문, 53(5): 315~322     

 저자의 다른 논문

  • 김성환 (17)

    1. 2000 "벡터 제어 유도 전동기의 데드 타임 효과 해석 및 보상" 전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE 4 (2): 225~232    
    2. 2001 "Recognition of Material Temperature Response Using Curve Fitting and Fuzzy Neural Network" Transactions on control, automation and systems engineering 3 (2): 133~138    
    3. 2004 "비어파인 비선형 시스템에 대한 직접 적응 퍼지 제어기" 전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. D / D, 시스템 및 제어부문 53 (5): 315~322    
    4. 2005 "후방차분 상태 추정기를 이용한 비선형 계통의 입출력 궤환 선형화 제어기" 전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE 9 (1): 72~78    
    5. 2007 "Evaluation of an Efficient Channel Estimator for the STTD Schemes" International journal of maritime information and communication sciences 5 (3): 185~193    
    6. 2008 "순궤환 비선형계통의 백스테핑 없는 적응 신경망 제어기" 전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers 57 (5): 852~857    
    7. 2009 "Power Control Schemes for Land Mobile Satellite Communication Systems" International journal of maritime information and communication sciences 7 (1): 78~85    
    8. 2009 "섭동 순궤환 비선형 계통의 신경망 직접 적응 제어기" 전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers 58 (9): 1821~1826    
    9. 2009 "Improvement of Channel Estimation Algorithm in Mobile/Satellite Communication Systems" International journal of maritime information and communication sciences 7 (3): 404~411    
    10. 2010 "완전궤환 비선형 계통에 대한 적응 신경망 제어기" 전기전자학회논문지 = Journal of IKEEE 14 (3): 182~189    

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