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안드로이드 플랫폼을 탑재한 스마트 온도제어기의 MMI 시스템 개발
이갑래,Lee, Kap Rai 국제문화기술진흥원 2019 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.5 No.4
본 연구에서는 안드로이드 플랫폼을 탑재한 스마트 온도 제어기의 사용자 인터페이스(MMI)시스템에 대한 개발 방법을 나타낸다. 개발하는 스마트 온도제어기의 MMI 시스템은 온도 그래프 및 데이터를 원거리에서 모바일장치를 통하여 확인할 수 있도록 무선 WiFI 기능과 연동되는 시스템을 개발한다. 먼저, 스마트 온도제어기의 사용자 인터페이스(MMI)시스템의 하드웨어 인터페이스 회로설계방법을 나타내고, MMI 시스템의 운영 소프트웨어 개발 방법을 나타낸다. 스마트 온도제어기는 실시간 온도제어기 기능과 MMI 시스템 기능을 수행하는 이중 프로세서를 사용한다. 이어서 개발된 스마트 온도제어기의 MMI시스템의 실제 작동 시험을 통한 동작 성능을 평가한다. 안드로이드 플랫폼을 탑재함으로서 스마트온도제어기의 개발 기간을 줄일 수 있다. This paper present developing methods of man-machine interface(MMI) system for smart temperature controller with android platform. This MMI system could communicate with mobile machine. Firstly we present electrical hardware design method of MMI system of smart temperature controller. Smart temperature controller is composed of dual processors. Secondly we develop operating software of MMI system using android development environment. And finally we present verification of MMI systems of smart temperature controller with android platform through field experiment. This MMI system with android platform has rapid development speed due to performance of android platform.
불확실성을 갖는 비선형 시스템의 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계
이갑래,정은태,박홍배,Lee, Kap-Rai,Jeung, Eun-Tae,Park, Hong-Bae 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.6
본 논문은 파라미터 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 안정화하며, 폐루프 시스템의 외란감쇠에 대한 $L_{2}$ 이득 제한조건을 만족시키는 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계기법을 제시한다. 불확실성을 갖는 비선형 시스템을 불확실성을 갖는 Takagi-Sugeno(T-S) 모델로 표현하고 병렬 분산 보상(PDC : parallel distributed compensation)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. 파라미터 불확실성을 갖는 T-S 퍼지모델에 대한 감쇠율을 만족하는 폐루프 시스템의 안정성 조건과 Lyapunov 함수를 이용하여 외란감쇠 조건을 유도하고, 선형 행렬 부등식(LMI: linear matrix inequality)을 이용하여 견실 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 구한다. 마지막으로 불확실성을 갖는 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H^{\infty}$ 제어기 설계 예를 보인다. This paper presents a method for designing robust fuzzy $H^{\infty}$ controllers which stabilize nonlinear systems with parameter uncertainty adn guarantee an induced $L_{2}$ norm bound constraint on disturbance attenuation for all admissible uncertainties. Takagi and Sugeno's fuzzy models with uncertainty are used as the model for the uncertain nonlinear systems. Fuzzy control systems utilize the concept of so-called parallel distributed compensation(PDC). Using a single quadratic Lyapunov function, the stability condition satisfying decay rate and disturbance attenuation condition for Takagi and Sugeno's fuzzy model with parameter uncertainty are discussed. A sufficient condition for the existence of robust fuzzy $H^{\infty}$ controllers is then presented in terms of linear matrix inequalities(LMIs). Finally, design examples of robust fuzzy $H^{\infty}$ controllers for uncertain nonlinear systems are presented.
파라미터 불확실성 및 모델 불확실성에 대한 $H^{\infty}$ 견실성능 제어기 설계
이갑래,오도창,박홍배,Lee, Kap-Rai,Oh, Do-Chang,Park, Hong-Bae 제어·로봇·시스템학회 1997 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.3 No.1
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.
Output Feedback Robust H<SUP>∞</SUP> Control for Uncertain Fuzzy Dynamic Systems
李甲來(Kap Rai Lee),金鍾海(Jong Hae Kim),朴烘培(Hong Bae Park) 大韓電子工學會 2000 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.37 No.6
본 논문에서는 불확실성을 갖는 비선형 시스템의 출력 궤환 퍼지 H<SUP>∞</SUP> 제어 문제를 고려한다. 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지모델로 나타내고 제어기 설계는 퍼지모델을 이용하여 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 퍼지모델에 대한 폐-루프 시스템의 안정성뿐만 아니라 외란감쇠에 대한 L₂ 이득 성능을 보장하는 충분조건을 유도한다. 유도된 조건식 으로부터 퍼지 H<SUP>∞</SUP> 제어기가 존재할 충분조건을 선행 행렬부등식으로 나타내고, 이 선형 행렬부등식의 해로부터 제어기를 설계하는 알고리듬을 제시한다. 설계된 제어기는 비선형이며 퍼지 동작에 의해 자동적으로 조정된다. This paper presents an output feedback robust H<SUP>∞</SUP> control problem for a class of uncertain nonlinear systems, which can be represented by an fuzzy dynamic model. The nonlinear system is represented by Takagi-Sugeno fuzzy model, and the control design is carried out on the basis of the fuzzy model. Using a single quadratic Lyapunov function, the globally exponential stability and disturance attenuation of the closed-loop fuzzy control system are discussed. Sufficient conditions for the existence of robust H<SUP>∞</SUP> controllers are given in terms of linear matrix inequalities(LMIs). Constructive algorithm for design of robust H<SUP>∞</SUP> controller is also developed. The resulting controller is nonlinear and automatically tuned based on fuzzy operation.
이갑래(Kap-Rai Lee),김삼수(Sam-Soo Kim),이재명(Jae-Myoung Lee),박성희(Song-Hui Park) 대한전자공학회 1992 대한전자공학회 학술대회 Vol.1992 No.10
The problem of robust control of a underwater vehicle subject to variation of a real parameter and velocity is considered. The controller set which stabilized perturbed plant is chosen using numerical gradient method, and the controller is used for nominal performance and robust performance. Simullation results are presented to show that the precise montion control of the controller is accomplished under perturbation in the system.
상태 및 입력 시간지연을 갖는 이산 퍼지 마코비안 점프 시스템의 H<SUB>∞</SUB> 제어
이갑래(Kap Rai Lee) 한국지능시스템학회 2012 한국지능시스템학회논문지 Vol.22 No.1
본 논문에서는 상태변수 및 입력변수에 시간지연을 가지는 이산 퍼지 마코비안 점프 시스템의 H∞ 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∞ 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. This paper presents the method for H∞ fuzzy controller design of discrete-time fuzzy Markovian jump systems with state and input time delays. The Takagi and Sugeno fuzzy model is employed to represent a delayed nonlinear system that possesses Markovian jump parameters. A stochastic mode dependent Lyapunov function is employed to analyze the stability and H∞ disturbance attenuation performance of the fuzzy Markovian jump systems with state and input time delays. A sufficient condition for the existence of fuzzy H∞ controller is given in terms of matrix inequalities. Also numerical example is presented to illustrate the efficiency of the proposed design method.
시간지연을 갖는 이산 비선형 마코비안 점프 시스템의 H<SUB>∞</SUB> 퍼지 제어
이갑래(Kap Rai Lee),이경희(Kyung Hee Lee) 한국지능시스템학회 2009 한국지능시스템학회논문지 Vol.19 No.6
본 논문에서는 시간지연을 가지는 이산 비선형 마코비안 점프 시스템의 H∞ 퍼지 제어 문제를 다룬다. Takgi-Sugeno 퍼지 모델을 이용하여 마코비안 점프 파라미터를 갖는 시간 지연 비선형 시스템을 마코비안 점프 퍼지 시스템으로 나타내고, 이에 대한 제어기를 설계한다. 확률 퍼지-리아프노프(Lyapunov) 함수를 이용하여 안정성 및 H∞ 성능을 해석하고 이 함수를 이용하여 폐루프 시스템이 안정하며 H∞ 성능 조건을 만족하는 조건식을 유도한다. 확률 퍼지-리아프노프 함수는 시스템 모드에 따라 변하는 함수이다. 유도된 조건식으로부터 제어기 존재 조건을 선형행렬부등식으로 나타내며, 제어기는 선형행렬부등식으로부터 바로 구할 수 있다. 수치적 예제 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 타당성을 보인다. This paper deals withH∞ fuzzy control problem of discrete-time nonlinear Markovian jump systems with time delay. The Takgi and Sugeno fuzzy model is employed to represent a delayed nonlinear system that possesses Markovian jump parameters. A stochastic mode dependent Lyapunov function is employed to analyze the stability and H∞ disturbance attenuation performance of the Markovian jump fuzzy system with time delay. Stochastic Lyapunov function is dependent on the operation modes of the system. A sufficient condition for the existence of fuzzy H∞ controller are given in terms of matrix inequalities. Also numerical example is presented to illustrate the efficient of the proposed design methods.