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쿼드로터의 자세 및 위치 제어를 수행하는 제어기를 포함하는 퍼지모델 기반 쿼드로터의 제어 시스템에 있어서, 상기 제어 시스템은기 정해진 동역학 방정식과 각 추력기의 제어 입력을 토대로 각 추력기의 동역학 방정식인 상태 방정식을 설계한 다음 설계된 상태 방정식의 비선형항을 TS 퍼지 모델링을 통해 도출하는 설계부; 상기 상태 방정식에 대해 지수적으로 안정화된 리아푸노프 안정도 해석 조건을 만족하는 리아푸노프 함수를 설정하는 리아푸노프 함수 설정부; 및 상기 설정된 리아푸노프 함수에 의거 변환된 상태 방정식의 선행 행렬 부등식의 수치적 풀이를 통해 상기 상태 방정식의 상태 변수를 결정하는 상태 변수 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지모델 기반 쿼드로터의 제어 시스템
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제1항에 있어서, 상기 설계부는,기 구축된 TS 퍼지 기반으로 모델을 토대로 상기 상태 방정식에 포함된 비선형항 를 도출하고 도출된 비선형항은 하기 식을 만족하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 퍼지모델 기반 쿼드로터의 제어 시스템
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제1항에 있어서, 상기 상태 변수 결정부는,상기 상태 방정식의 비선형항에 대해 결합 변환(congruence transformation)을 수행한 다음 상기 리아푸노프(Lyapumov) 안정화 해석 조건을 만족하는 슈어 컴플리멘터리(Schur complements)를 이용하여 상기 비선형항을 포함하는 상태 방정식을 선행 행렬 부등식(LMI)으로 변환하고,변환된 선행 행렬 부등식(LMI)의 해로 상기 상태 방정식의 상태 변수를 결정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 퍼지모델 기반 쿼드로터의 제어 시스템
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제3항에 있어서, 상기 상태 변수 결정부는,상기 상태 방정식의 해 를 에 대해 이고, 및 로 가정하면 설계 함수 , 를 하기 식으로 정의하고,그리고, 라고 가정하여 변환된 상태 방정식에 대한 선형 행렬 부등식(LMI) 조건은 식 5 내지 식 10으로 정리되며,[식 5][식 6][식 7][식 8][식 9][식 10] 되면,상기 상태 변수를 하기 식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 퍼지모델 기반 쿼드로터의 제어 시스템
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쿼드로터의 자세 및 위치 제어를 수행하는 제어기를 포함하는 퍼지모델 기반 쿼드로터의 제어 방법에 있어서, 기 정해진 동역학 방정식과 각 추력기의 제어 입력을 토대로 각 추력기의 동역학 방정식인 상태 방정식을 설계한 다음 설계된 상태 방정식의 비선형항을 TS 퍼지 모델링을 통해 도출하는 설계단계; 상기 상태 방정식에 대해 지수적으로 안정화된 리아푸노프 안정도 해석 조건을 만족하는 리아푸노프 함수를 설정하는 리아푸노프 함수 설정단계; 및 상기 설정된 리아푸노프 안정도 해석 조건에 의거 변환된 상태 방정식의 선행 행렬 부등식에 대한 수치적 풀이를 통해 설계된 상태 방정식의 상태 변수를 결정하는 상태 변수 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지모델 기반 쿼드로터의 제어 방법
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제5항에 있어서, 상기 설계단계는TS 퍼지 기반으로 모델을 토대로 상기 상태 방정식에 포함된 비선형항 를 도출하고 도출된 비선형항은 하기 식을 만족하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 퍼지모델 기반 쿼드로터의 제어 방법
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제6항에 있어서, 상기 상태 변수 결정단계는,상기 상태 방정식의 비선형항에 대해 결합 변환(congruence transformation)을 수행한 다음 상기 리아푸노프(Lyapumov) 안정화 해석 조건을 만족하는 슈어 컴플리멘터리(Schur complements)를 이용하여 상기 상태 방정식의 비선형항을 선행 행렬 부등식(LMI)으로 변환하고,변환된 선행 행렬 부등식(LMI)의 해로 상기 상태 방정식의 상태 변수를 결정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 퍼지모델 기반 쿼드로터의 제어 방법
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