• 제목/요약/키워드: 신경회로망 제어

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웨이브렛 신경회로망과 응용 -적응 제어 시스템 설계를 중심으로- (Wavelet Neural Network and Its Application)

  • 전홍태;서승진;이창민
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.486-491
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    • 1999
  • 본 논문에서는 웨이브렛 신경회로망을 사용하여 알려지지 않은 비선형 시스템을 안정하게 적응 제어하는 문제를 다룬다. 비선형 시스템의 정확한 제어는 함수를 근사화하는 데 사용된 함수 근사화기의 정확성과 효율성에 의존한다. 이에 비선형 시스템 제어에 기준 함수의 선택이 자유롭고 함수 근사화 능력이 뛰어난 웨이브렛 신경회로망을 사용한다. 초기 웨이브렛 신경회로망 제어기 설정은 웨이브렛 신경회로망 변수인 신축과 이동 값을 제어기 입력의 시-주파수 특성을 분석해서 구하고, 연결강도는 Lyapunov 안정성 이론에 기초한 적응 법칙을 사용하여 조절한다. 이를 비선형 시스템인 역 진자 시스템에 적용한다.

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휴머노이드 로봇 팔의 위치 추종을 위한 FPGA 기반의 신경회로망 제어기 구현 (FPGA Implementation of Neural Network Controller for Position control of Humanoid Robot Arm)

  • 김정섭;정슬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.79-80
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    • 2008
  • 본 논문은 FPGA 기반에서 실수형 프로세서의 설계 및 구현에 대한 내용과 이를 이용하여 휴머노이드 로봇 팔의 위치제어를 위한 PD 제어기반의 신경회로망 제어기의 구현에 대한 내용이다. 설계된 프로세서는 명령어 기반의 처리를 통해 산술 연산 뿐만 아니라 로봇의 제어에 사용되는 외부 모듈의 사용이 가능하도록 설계하였으며, 신경회로망 구현에 사용되는 지수함수를 효율적으로 근사화하기 위한 Taylor series를 이용한 알고리즘을 하드웨어 레벨에서 구현하였다. 휴머노이드 로봇 팔의 위치 추종을 위해 고전적인 PD 제어기를 설계하고 PD 기반의 신경회로망 제어기를 설계하였다. 로봇 팔의 6축 제어를 위한 신경회로망 제어기에 요구되는 많은 연산을 감당하도록 하기 위해 설계된 프로세서를 통해 정의된 프로그래밍언어로 제어 프로그램을 작성하였다. PD 제어기와 PD 기반의 신경회로망 제어기를 하드웨어에 설계하여 로봇팔의 위치 추종을 실험하였으며 성능을 비교 검증하였다. 프로세서는 Altera의 Stratix II EP2S180 DSP development board에 구현되었으며 실험적으로 25MIPS의 성능을 가지는 것으로 나타났다.

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신경회로망의 소프트웨어 구현 및 응용분야

  • 최진영
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.8-14
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    • 1998
  • 본 고에서는 신경회로망 응용 활성화에 도움을 주기 위해 현재까지 구현된 소프트웨어들을 소개하고 응용되는 관련 분야들을 정리소개하였다. 현재의 전세계적으로 신경회로망에 관련된 산업은 약 8억달러이며, 1998년에는 22억달러정도까지 시장이 늘어날 전망이다(미국의 시장조사 회사 Frost and Sullivan이 예측한 자료를 인용). 그리고 소비자를 대상으로 하는 가정용과 산업용을 중심으로 시장이 늘고 있다. 앞으로는 작은 소프트웨어 회사를 중심으로 신경회로망 시뮬레이터 제작과 신경회로망 칩을 이용한 컴퓨터의 제작이 주가 될 것이다. 현재의 칩의 발전속도를 고려하면 상당한 수준의 신경회로망 칩이 발표되고, 칩에 기반한 다른 하드웨어에도 영향을 줄 것으로 예상된다.

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신경회로망 구조 최적화를 통한 비행제어시스템 설계 (Optimum Design of Neural Networks for Flight Control System)

  • 최규호;최동욱;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.75-84
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    • 2003
  • 본 논문에서는 모델링 오차나 공력계수의 불확실성이 포함되어 있는 항공기 시스템에 대해서 신경회로망을 이용한 새로운 비선형 제어시스템 설계기법을 제안하였다. 비선형 적응제어법칙을 이용하여 신경회로망의 연결가중치를 변화시켰으며, 슬라이딩 제어법칙을 이용하여 신경회로망의 추정오차를 보상하였다. 제어시스템의 성능을 결정짓는 제어 매개변수들과 신경회로망 구조를 설계하기 위한 방법을 제안하였으며, 유전자 알고리듬을 이용하여 제어 매개변수들과 신경회로망 구조를 최적화하였따. 신경회로망의 구조탐색에 적합하도록 다수의 개체군을 형성하여 개체와 군이 동시에 전화하도록 하였다. 제안된 유전자 알고리듬에 의해 최적화된 구조를 갖는 신경회로망을 이용한 제어시스템을 항공기 종운동 모델에 적용하여 성능을 검증하였다.

시스템 출력의 퍼지추론결과를 이용한 제어기의 성능 개선 (Performance Improvement of Controller using Fuzzy Inference Results of System Output)

  • 이우영;최홍문
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.77-86
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    • 1995
  • 퍼지 제어기에 신경회로망을 병렬로 연결시키므로 제어성능 향상을 위해 필요했던 소속함수의 미세조정 과정이 학습으로 대신되게 하는 제어기 구조를 제안하였다. 신경회로망의 학습은 오차 역전파 알고리듬에 의해 수행되고 퍼지 제어기의 출력이 학습에 사용되는 오차량으로 사용된다. 따라서 본 제어기는 전문가의 경험과 지식을 제어기 설계에 이용할 수 있고, 별도의 학습과정 없이 제어과정 중에서 신경회로망 제어기가 학습되어 초기의 제어특성이 개선되어지는 특성이 있다. 그리고 본 구성에서 퍼지 제어기는 사용된 규칙에 의해 형성되는 위상평면상의 슬라이딩 면으로 필요한 제어특성과 신경회로망의 학습기준을 제시하는 한편 신경회로망이 학습되기전 제어 시스템의 제어특성이 안정되도록 하며, 신경회로망은 시스템의 상태궤적이 퍼지제어기에 의해 형성된 슬라이딩 면을 가능한한 근사하게 추종하도록 학습되어져 위상평면상 임의의 위치에 있는 시스템의 상태가 슬라이딩 면을 따라 안정점에 도달하도록 하게한다.

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인공 지능을 이용한 자율주행차량의 제어

  • 류영재;홍재영;임영철
    • 전기의세계
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    • 제46권3호
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    • pp.20-25
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    • 1997
  • 자율주행시스템은 복잡한 환경에서 효과적인 주행을 위해서 센서를 통해 주변의 정보를 수집하고 주변환경에 적절한 동작을 취해야 한다. 이러한 자율주행시스템에 지능적인 방법을 통하여 새롭게 제안한 방법을 서술하였다. 퍼지 논리를 이용하여 운전자와 같이 차량이 차선을 따라 주행하기 위한 퍼지 논리 제어기(FLC)가 설계되었다. 함축적인 차량모델을 기반으로 설계한 퍼지 논리 제어기가 복잡하고 정확한 차량모델을 기반으로 설계된 PID나 FSLQ 제어기와 동등한 성능을 발휘하였다. 인간의 운전방법을 학습할 수 있는 신경회로망을 이용하여 자율주행시스템에 적용하였다. 퍼지 신경회로망은 인간의 제어특성을 반영하도록 설계되었으며 자동으로 생성된 제어기는 퍼지 논리 제어나 신경회로망의 기법보다 우수한 성능을 발휘하였다. 퍼지 논리, 신경회로망, 유전자 알고리즘 등의 인간의 지능 모델에 기초를 둔 방법을 자율주행차량의 제어에 도입하므로써 기존의 자율주행시스템의 문제점을 극복하는데 주요한 역할을 하였다. 앞으로 퍼지 논리, 신경회로망, 유전자 알고리즘은 각각의 강점을 융합하거나, 고전적인 제어 알고리즘과 결합하므로써 더욱 우수한 성능을 발휘할 것으로 예상된다.

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신경회로망을 사용한 로봇 매니퓰레이터의 궤적 제어 (Trajectory control for a Robot Manipulator by using neural network)

  • 안덕환;양태규;이상효
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.610-614
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    • 1991
  • 본 논문에서는 신경회로망을 사용한 로보트 매니프레이터와 관절 퀘적 제어방법을 제안하였다. 애니플레이터의 역 동력학 모델을 신경회로망을 통하여 학습시켜서, 그때의 신경회로망의 가중치를 이용하여 애니플레이터를 제어한다. 가중치값의 변화는 선형제어기의 토크값 및 가속도 오차를 이용한다. 실제로 애니플레이터를 제어하는 토크 값은 선형 제어기의 토크값과 신경회로망 제어기 토크값의 합으로 된다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안된 제어 성능을 평가한다.

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신경회로망을 이용한 비선형 플랜트의 적응제어 (Adaptive controls for non-linear plant using neural network)

  • 정대원
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.215-218
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    • 1997
  • A dynamic back-propagation neural network is addressed for adaptive neural control system to approximate non-linear control system rather than static networks. It has the capability to represent the approximation of nonlinear system without mathematical analysis and to carry out the on-line learning algorithm for real time application. The simulated results show fast tracking capability and adaptive response by using dynamic back-propagation neurons.

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PD 제어기와 신경회로망을 이용한 유도전동기의 속도제어 ((The Speed Control of Induction Motor using PD Controller and Neural Networks))

  • 양오
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권2호
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    • pp.157-165
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    • 2002
  • 본 논문에서는 PD 제어기와 신경회로망을 이용하여 3상 유도전동기의 속도제어 시스템을 구현하고자 한다. PD 제어기는 초기의 제어를 담당하며 신경회로망의 초기 학습을 담당한다. 또한, 신경회로망은 비선형 매핑능력과 학습능력이 탁월하기 때문에 제어기로 많이 사용되며 특히 전향경로 신경망은 구조가 매우 간단하기 때문에 본 논문에서는 이를 이용하여 유도전동기의 속도제어 시스템에 구현하였다. 신경회로망의 입력으로는 모터의 기준속도, 엔코더를 이용하여 측정한 모터의 실제 속도와 제어입력 전류를 이용하였고, 온라인 상태로 학습되도록 하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘의 타당성을 보이기 위해 기존에 널리 사용되었던 PI 제어기와 비교평가를 하였으며 시뮬레이션과 실험결과로부터 초기운전 상태에서는 PD 제어기가 주로 제어를 담당하지만 시간이 지남에 따라 신경회로망이 학습되어 신경회로망이 주 제어기가 됨을 확인하였다. 아울러, 제안된 하이브리드 제어기가 PI 제어기보다 우수하고 특히 부하변동과 같은 외란에 강인함을 알 수 있었으며, 정상상태 오차가 현저히 감소하여 정밀한 속도제어가 가능함을 확인하였다.

비선형 시스템의 안정한 직접 적응 제어를 위한 웨이브렛 신경회로망 (Wavelet Network for Stable Direct Adaptive Control of Nonlinear Systems)

  • 서승진;연정흠;전홍태
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.317-323
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    • 1998
  • 이 논문에서는 웨이브렛 신경회로망을 사용하여 알려지지 않은 비선형 시스템을 안정하게 적응제어하는 문제를 다룬다. 비선형 시스템의 정확한 제어는 함수를 근사화하는 데 사용된 함수 근사화기의 정확성과 효율성에 의존한다. 이에 비선형 시스템 제어에 기준 함수의 선택이 자유롭고 함수 근사화 능력이 뛰어난 웨브렛 신경회로망을 사용한다. 초기 웨이브렛 신경회로망 제어기 설정은 웨이브렛 신경회로망 변수인 신축과 이동 값을 제어기 입력의 시-주파수 특성을 분석해서 구하고, 연결강도는 Lyapunov 안정성 이론에 기초한 적응 법칙을 사용하여 조절한다. 이를 비선형 시스템인 역 진자 시스템에 적용한다.

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