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문지현(인하대학교) 이재준(인하대학교) 이호재(인하대학교)

DOI : 10.5391/JKIIS.2018.28.6.538

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초록

본 논문은 전염병 역학의 기본모델인 비감염자-감염자-회복자(susceptible-infectious-recovered: SIR) 모델의 관한 타카기-수게노(Takagi-Sugeno: T-S) 퍼지모델 기반 샘플치제어 문제를 논한다. 예방접종을 제어입력으로 추가한 비선형 SIR 모델을 T-S 퍼지모델로 표현한다. 예방접종은 실시간으로 변경할 수 없으므로 일정주기, 예를 들어 일, 동안 일정한 값을 유지하는 것이 현실적이다. 이를 고려하여 퍼지모델 기반 샘플치제어기를 도입한다. 리아푸노프 안정도이론에 기반하여 샘플치제어기가 T-S 퍼지모델을 점근적으로 안정화할 수 있는 조건을 유도한다. 설계조건은 선형행렬부등식으로 표현된다. 수치적 시뮬레이션을 통해 제안된 방법의 효용성을 확인한다.

This paper discusses the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model-based sampled-data control problem for the susceptibleinfectious-recovered (SIR) model, which is regarded as the basic model of epidemiology. A nonlinear SIR model with the vaccination as a control input is expressed as a T-S fuzzy model. Since the vaccination cannot be changed in real time, it is realistic to maintain it constant for a certain period, e.g., a day. Taking account of this, a fuzzy model-based sampled-data controller is adopted. Based on the Lyapunov stability theory, we derive the asymptotic stability condition of the sampleddata closed-loop system. Design conditions are expressed in terms of linear matrix inequality. Numerical simulation verifies the effectiveness of the proposed method.

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 역학 모델
3. 제어기 설계
4. 수치적 실험
5. 결론
References

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