라이아푸노프 이벤트 트리거드 안정화와 알려진 수렴 속도

읽는 시간: 3 분
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📝 원문 정보

  • Title: Lyapunov Event-triggered Stabilization with a Known Convergence Rate
  • ArXiv ID: 1803.08980
  • 발행일: 2020-07-20
  • 저자: Anton V. Proskurnikov and Manuel Mazo Jr

📝 초록 (Abstract)

이 논문은 비선형 시스템의 안정성을 유지하면서 제어 입력과 통신을 최소화하는 이벤트 트리거드 제어 방법론을 제시한다. 제안된 알고리즘은 연속시간 피드백 제어의 수렴 속도를 보장하며, 제어와 통신 작업이 예측 가능하게 스케줄링되도록 한다. 이를 통해 실시간 임베디드 시스템에서 효과적인 제어가 가능하다.

💡 논문 핵심 해설 (Deep Analysis)

**Summary**: This paper presents a new event-triggered control methodology for nonlinear systems that maintains stability while minimizing communication and control inputs. The proposed algorithm ensures the same convergence rate as continuous-time feedback control and allows predictable scheduling of control and communication tasks, making it suitable for real-time embedded systems.

Problem Statement: Ensuring the stability of nonlinear systems while minimizing communication and control inputs is crucial. However, existing methods often suffer from Zeno behavior (where control signals change too rapidly to be handled in real time) or unpredictable scheduling of control signals.

Solution Approach (Core Technology): The paper proposes an event-triggered control methodology that minimizes control and communication inputs based on the system’s state while maintaining stability. It ensures the same convergence rate as continuous-time feedback control, avoids Zeno behavior, and allows for predictable scheduling of tasks.

Key Results: The proposed algorithm successfully maintains the stability of nonlinear systems while minimizing communication and control inputs. Event-triggered control enables predictable task scheduling, making it effective in real-time embedded systems.

Significance & Utilization: This paper provides a methodology to maintain the stability of nonlinear systems while optimizing communication and control resources. It opens up possibilities for efficient control implementation in various industrial sectors using real-time embedded systems.

📄 논문 본문 발췌 (Excerpt)

[[IMG_PROTECT_0]] 이 논문은 비선형 시스템의 안정성을 유지하면서 동시에 통신과 제어 입력을 최소화하는 이벤트 트리거드 제어 방법론을 제시한다. 제안된 알고리즘은 연속시간 피드백 제어와 동일한 수렴 속도를 보장하며, 제어와 통신 작업이 예측 가능하게 스케줄링되도록 한다.

1. 개요

비선형 시스템의 안정성을 유지하면서 통신과 제어 입력을 최소화하는 것은 중요한 문제이다. 기존 방법들은 종종 Zeno 현상(제어 신호가 너무 빠르게 변경되어 실시간 처리에 어려움이 있음)이나 예측 불가능한 제어 신호 스케줄링 문제를 일으킨다.

본 논문에서는 이벤트 트리거드 제어 방법론을 제안한다. 이는 시스템의 상태에 따라 제어 입력과 통신을 최소화하면서도 안정성을 유지하는 방법이다. 특히, 연속시간 피드백 제어와 동일한 수렴 속도를 보장하며, Zeno 현상 없이 예측 가능한 스케줄링을 가능하게 한다.

2. 방법론

2.1 이벤트 트리거드 제어 알고리즘

이벤트 트리거드 제어는 시스템의 상태에 따라 제어 입력과 통신을 최소화하는 방법이다. 다음과 같은 기본적인 조건을 만족해야 한다:

  • 안정성 유지: 비선형 시스템의 안정성을 유지하면서 동시에 통신과 제어 입력을 최소화한다.
  • 수렴 속도 보장: 연속시간 피드백 제어와 동일한 수렴 속도를 보장한다.

2.2 예측 가능한 스케줄링

이벤트 트리거드 제어는 제어 입력과 통신 작업을 예측 가능하게 스케줄링할 수 있다. 이를 통해 실시간 임베디드 시스템에서 효과적인 제어가 가능하다.

3. 실험 결과 및 분석

본 논문에서는 다양한 비선형 시스템에 대한 이벤트 트리거드 제어 알고리즘의 성능을 평가한다. 실험 결과는 다음과 같다:

  • 안정성: 비선형 시스템의 안정성이 유지된다.
  • 수렴 속도: 연속시간 피드백 제어와 동일한 수렴 속도를 보장한다.

이러한 성능을 통해 실시간 임베디드 시스템에서 효과적인 제어가 가능하다.

Reference

이 글은 ArXiv의 공개 자료를 바탕으로 AI가 자동 번역 및 요약한 내용입니다. 저작권은 원저자에게 있으며, 인류 지식 발전에 기여한 연구자분들께 감사드립니다.

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