• 제목/요약/키워드: 불확실시스템

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상태와 제어입력에 시간지연을 가지는 이산 불확실성 시스템의 견실 $H_{\infty}$ 제어 (Robust $H_{\infty}$ Control of Discrete Uncertain Systems with Time Delays in States and Control Inputs)

  • Jong Hae Kim;Hong Bae Park
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권6호
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    • pp.689-694
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    • 1998
  • 본 논문에서는 상태와 제어입력에 시간지연을 가지는 이산 불확실성 시스템의 견실 H/sub ∞/ 상태궤환 제어기 설계문제를 다룬다. 동일한 제어기에 대해서, 파라미터 불확실성을 가지는 시간지연 시스템이 자승적 안정성(quadratic stability)과 폐루프 시스템의 H/sub ∞/ 노옴의 한계를 유지하면서 파라미터 불확실성이 없는 등가의 시스템으로 변형된다. 그리고 주어진 이산 불확실성 시간지연 시스템의 견실 H/sub ∞/ 상태궤환 제어기가 존재할 충분조건과 제어기 설계 알고리듬을 제시한다. 또한 변수치환과 Schur 여수(complement) 정리를 이용하면 구한 충분조건은 LMI(linear matrix inequality) 형태로 쓸 수 있다. 예제를 통하여 제시한 결과의 타당성을 보인다.

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불확실 비선형 시스템을 위한 퍼지 출력 추종 제어 (Fuzzy Output-Tracking Control for Uncertain Nonlinear Systems)

  • 이호재;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.185-190
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    • 2005
  • 본 논문은 파리미터의 불확실성을 포함하는 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 시스템을 위한 체계적인 출력 추종 제어기 설계기법을 제안한다. 불확실 T-S 퍼지 시스템은 효과적인 설계를 위하여 퍼지 입력 공간의 발화도의 우세성에 따르는 몇 개의 불확실 선형 시스템으로 표현된다. 출력 추종 제어 오차는 일반화된 리아푸노프 함수에 의하여 해석된다. 이에 따라 출력 추종 제어기 설계 문제는 몇 개의 불확실 선형 시스템의 안정화 문제로 변환된다. 강인 추종 제어기 설계 조건은 선형행렬 부등식의 형태로 유도된다. 마지막으로 파라미터 불확실성을 포함하는 혼돈 로렌Cm 카오스 시스템의 출력 추종 문제를 고려하여 본 논문에서 제안한 기법의 효용성을 입증한다.

C-Means 클러스터링 기반의 Type-2 퍼지 논리 시스템을 이용한 비선형 모델 설계 (Design of Nonlinear Model Using Type-2 Fuzzy Logic System by Means of C-Means Clustering)

  • 백진열;오성권;김현기
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.325-328
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    • 2008
  • 본 논문에서는 비선형 모델의 설계를 위해 Type-2 퍼지 논리 집합을 이용하여 불확실성 문제를 다룬다. 퍼지 논리 시스템의 멤버쉽 함수와 규칙의 구조는 불확실성이 존재하는 언어적인 정보 또는 수치적 데이터를 바탕으로 설계된다. 기존의 Type-1 퍼지 논리 시스템은 외부의 노이즈와 같은 불확실성을 효율적으로 취급할 수 없다. 그러나 Type-2 퍼지 논리 시스템은 불확실한 정보까지 멤버쉽 함수로 표현함으로서 불확실성을 효과적으로 다룰 수 있다. 따라서 본 논문에서는 규칙의 전 ${\cdot}$ 후반부가 Type-2 퍼지 집합으로 구성된 Type-2 퍼지 논리 시스템을 설계하고 불확실성의 변화에 대한 비선형 모델의 성능을 비교한다. 여기서 규칙 전반부 멤버쉽 함수의 정점 선택은 C-means 클러스터링 알고리즘을 이용하고, 규칙 후반부 퍼지 집합의 정점 결정에는 입자 군집 최적화(PSO : Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 사용한다. 마지막으로, 비선형 모델 평가에 대표적으로 이용되는 가스로 시계열 데이터를 제안된 모델에 적용하고, 입력 데이터에 인위적인 노이즈가 포함되었을 경우 Type-2 퍼지 논리 시스템이 기존의 Type-1 퍼지 논리 시스템보다 우수함을 보인다.

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전문가 시스템의 불확실성 추론 방법

  • 이승재
    • 전기의세계
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    • 제39권8호
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    • pp.7-12
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    • 1990
  • 전문가 시스템에 있어서의 불확실성 정보의 표현 및 처리를 담당하는 주요 추론모델중 Bayesian모델, Certainty Factor 모델 그리고 Dempster-Shafer 모델의 기본이론을 살펴보고자 한다. 이외의 주요 추론 방법으로서 Fuzzy추론 모델이 있는데 이는 판단 지식에 대한 주관적 불확실성과 "매우", "많이" 등의 자연어가 포함하고 있는 불분명성을 체계적이고 효과적으로 다룰 수 있는 Fuzzy Set 이론에 근거한 방법으로서, 불확실성 또는 불명료성을 0에서부터 1 사이의 값을 갖는 membership degree로 표시하며 이를 "MIN"과 "MAX" 함수를 이용한 합성 추론 규칙(Composition Rule of Inference)를 적용하여 처리한다. Fuzzy 추론 모델은 자연어를 포함하는 전문가의 지식 처리에 매우 적합하여 앞으로 그 응용이 높이 기대되는 방법이다. 이외에 Bayesian 모델을 변형 응용한 PROSPECTOR의 Likelyhood Ratio 모델, 정량적 방법인 Theory of Endorsement 모델 등 여러 방법이 있다. 그러나 어느 모델이 더 일반성을 갖고 더 좋은 방법인가 하는 문제에 대하여는 아직 많은 연구가 요구된다. 따라서 이러한 모델들의 전문가 시스템 적용에 있어서는 각 모델의 장단점을 고려하여 주어진 문제 영역에 적합한 모델을 선택하는 것이 바람직하다. 현재 불확실성 처리에 있어서 각 문제에 따른 경험적인 처리에 의존하는 전력 계통 분야의 적용에 있어서도 이러한 실인간 전문가의 추론방법에 근접된 반성을 갖는 불확실성 추론 방버 도입이 요구된다.가의 추론방법에 근접된 반성을 갖는 불확실성 추론 방버 도입이 요구된다.

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불확실성을 갖는 선형 시변 시스템의 선형 시불변 시스템 변환을 위한 불확실성 유계 해석 (The Interpreter for the Bounded of the Uncertainty to transfer a Class of Time-varying Linear System with the uncertainty to the Time-invarying Linear System)

  • 조도현;이종용
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제44권4호
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    • pp.19-25
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    • 2007
  • 본 논문에서는 일반적으로 시변 선형 시스템에 존재하는 불확실성에 대한 해석을 위하여 입력-상태 변환을 고려하였다. 이는 불확실성에 대한 유계 범위를 결정하는데 중요한 역할을 한다. 그러므로 불확실성을 갖는 선형 시변 시스템에 대한 입력-상태 변환을 적용하여 선형 시불변 시스템으로 변환될 수 있는 불확실성의 유계 범위에 대하여 논의하였으며 입력-상태 변환을 위한 필요충분조건을 제시하였다. 변환된 시스템은 다중 적분기를 갖는 시스템으로 표현되며, 예제를 통하여 제안된 알고리즘을 확인하고, 검토하였다.

MEMS 가속도계의 성능분포 및 제조수율 예측 (Prediction of the Performance Distributions and Manufacturing Yields of a MEMS Accelerometer)

  • 김용일;유홍희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권7호
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    • pp.791-798
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    • 2011
  • 모든 기계 시스템의 변수는 불확실성을 가지고 이는 시스템 성능에 직접적인 영향을 미칠 뿐 아니라 생산성 감소를 야기한다. 특히 MEMS 시스템의 크기는 매우 작으므로 일반적인 기계 시스템에 비해 제조 공차는 상대적으로 커질 수 밖에 없다. 이 제조 공차에 의한 시스템 변수 불확실성은 MEMS 시스템의 성능과 제조 수율에 영향을 미친다. 본 연구에서는 두 가지의 불확실성 해석법을 이용하여 MEMS 가속도계의 시스템 변수 불확실성에 의한 성능의 불확실성 해석을 수행하고 성능분포 및 제조수율을 예측하였다.

T-S 퍼지 모델을 이용한 불확실한 카오스 시스템의 적응동기화 (T-S Fuzzy Model-Based Adaptive Synchronization of Chaotic System with Unknown Parameters)

  • 김재훈;박창우;김은태;박민용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.270-275
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    • 2005
  • 본 논문은 퍼지 모델을 이용한 불확실한 카오스 시스템의 적응 동기화 기법을 제안한다. 카오스 동기화 시스템은 마스터 시스템과 슬레이브 시스템으로 구성되며 각각의 시스템은 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 통해 표현된다. 마스터 시스템은 파라미터가 미리 알려지지 않은 불확실한 모델로 가정되므로 불확실한 파라미터를 추정하기 위해 적응 기법을 적용하여 슬레이브 시스템을 설계한다. 동기화 오차 시스템을 안정화하고 불확실한 파라미터를 추정하는 적응 규칙을 이용한 제어기를 설계하며 Lyapunov 이론을 통해 안정도를 해석한다. 제안된 퍼지 적응 동기화 기법의 효과를 확인하기 위해서 Duffing 시스템과 Lorenz 시스템에 대해 모의 실험을 수행한다.

선형행렬 부등식을 이용한 불확실한 선형시스템에 대한 강인 추적제어기 (Robust tracking control for uncertain linear systems using linear matrix inequlities)

  • 이재원;권욱현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.289-294
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    • 1998
  • 본 논문에서는 상태행렬과 입력행렬에 시변 불확실성이 있는 선형시스템에 대한 강인 추적 제어기를 제안한다. 본 논문에서 대상으로 하는 불확실성은 block-diagonally structured uncertainty와 norm bounded uncertainty인데 모두 정합 조건을 만족시킬 필요는 없다. 폐루프 시스템이 불확실성하에서 안정할 수 있는 조건을 제시하고 이 조건이 선형행렬 부등식으로 나타낼 수 있음을 보인다. 추적 오차를 줄이고 오차 감소 비율을 증가시킬 수 있는 최적화 방법도 제아한다. 또한 불확실성의 크기가 0으로 줄어들면 추적 오차도 0으로 줄어듬을 보인다.

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슬라이딩 모드를 이용한 로봇의 강건 추적제어 (A Robust Tracking Control for Robotic Manipulators Using Sliding Modes)

  • 최승복
    • 한국정밀공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.18-28
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    • 1992
  • 시스템의 모델링 과정에서 발생될 수 있는 불확실성(uncertainty) 혹은 미지의 가반중량을 비롯한 외란에 의해 발생되는 불확실성 등을 갖고있는 로봇의 강건 추적제어기 설계를 위해 가변구조시스템(variable structure system) 이론을 적용하였다. 시스템 방정식과 연계하여 슬라이딩 모드가 존재하기 위한 조건을 구했으며, 입력 에 대한 불확실성은 매칭조건(matching condition)을 가정하여 다루었다. 기존의 방법에 비해 제어기 설계과정이 간단 명료하며 요구되는 궤적에 대한 추적제어 효과 또한 매우 우수함을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 입증하였다.

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3가지 불확실성 정량화 방법을 활용한 레이더 강우량 추정과정에서의 불확실성 분석 (Uncertainty Analysis of Radar-Rainfall Estimation Process Using Three Uncertainty Quantitative Methods)

  • 이재경;이한용;이해광
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.204-204
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    • 2018
  • 수문 기상레이더는 강우량을 바로 추정하지 못하고 여러 단계의 정량적 강우량 추정과정을 거치게 되므로 많은 불확실성 발생요소가 존재한다. 불확실성 관련한 기존 연구들은 정량적 레이더 기반 강우량 추정과정에서 보정방법을 이용하여 각 단계별 불확실성을 줄이는 연구들을 수행하였다. 하지만 기존 연구들은 전체 과정에 대한 포괄적인 불확실성을 나타내지 못하고 각 단계별 불확실성의 상대적인 비율도 제시하지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 정량적 레이더강우량 추정과정의 각 단계별 불확실성을 정량화하고 불확실성 전파를 나타낼 수 있는 적합한 방법을 제시하였다. 첫 번째로 초기와 최종 불확실성, 각 단계별 불확실성의 변동과 상대적인 비율을 나타낼 수 있는 새로운 개념을 제안하였다. 두 번째로 레이더기반 추정과정의 불확실성 정량화와 전파과정을 분석하기 위해 Maximum Entropy Method (MEM), Uncertainty Delta Method (UMD), Modified-Narrow Uncertainty Method (M-NUM)를 적용하였다. 세 번째로 레이더기반 강우량 추정과정의 불확실성 정량화를 위해 2개 품질관리 알고리즘, 2개 강우량 추정방법, 2개 후처리 강우량 보정방법을 2012년 여름철 18개 사례에 대하여 사용하였다. 적용결과, 최종 불확실성(후처리 강우량 보정 불확실성)이 초기 불확실성(품질관리 불확실성)보다 작게 나타나 불확실성이 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 레이더강우량 추정단계의 불확실성은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 레이더강우량 추정과정에서 각 단계별로 적합한 방법을 선정하는 것이 각 단계별로 불확실성이 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구는 새로운 방법이 명확히 불확실성을 정량화할 수 있으며 정확한 정량적 레이더 강우추정에 기여할 것으로 판단한다.

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