• Title/Summary/Keyword: 지능제어알고리즘

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Design of Type-2 Fuzzy Logic Systems Using Genetic Algorithms (유전자 알고리즘을 이용한 타입-2 퍼지논리시스템의 설계)

  • 박세환;이광형
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2000.05a
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    • pp.220-223
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    • 2000
  • 타입-2 퍼지집합을 이용하여 퍼지논리시스템(Fuzzy Logic System : FLS)을 구현하기 위한 연구들이 R. I John, N. Karnik, J. Mendel 등에 의해 현재 진행되고 있다. 타입-2 집합을 이용한 타입-2 FLS은 기존의 타입-1 FLS보다 제어규칙이나 소속함순가 가지고 있는 불확실성을 표현하는데 있어서 더 효과적이다. 그러나, 타입-2 FLS 역시 타입-1 FLS이 가지고 있는 문제점인 설계시 전문가에게 의존하여 시간과 비용이 많이 소요되고, 제어기의 구성요소들을 효율적으로 생성하기가 어렵다는 문제점을 더욱 심각하게 가지고 있다. 또한, 그 문제점을 해결하기 위한 연구들도 아직 미진한 상태이다. 본 논문에서는 타입-2 FLS의 설계를 위해 유전자 알고리즘을 사용하는 방법을 제안한다. 타입-2 FLS를 설계하기 위해서는 소속함수와 제어규칙을 생성하여야 한다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 사용하여 타입-2 퍼지제어규칙과 소속함수를 설계하는 방법을 제안한다. 먼저, 유전자 알고리즘에서 사용할 수 있는 유전자의 형태로 타입-2 퍼지제어규칙과 소속함수를 표현하기 위한 인코딩방법을 제안하고, 각각의 염색체를 진화시키기 위한 교차 연산자와 돌연변이 연산자를 정의한다. 그리고, 제안된 방법을 함수근사문제에 적용하여 유효성과 성능을 평가, 검증한다.

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Model Predictive Control System Design with Real Number Coding Genetic Algorithm (실수코딩 유전알고리즘을 이용한 모델 예측 제어 시스템 설계)

  • Bang, Hyeon-Jin;Park, Jong-Cheon;Hong, Jin-Man;Lee, Hong-Gi
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.336-339
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    • 2006
  • 모델 예측 제어 시스템은 이동 제어 구간에서 원하는 출력과 예측된 출력의 차이를 최소화하는 현재의 제어 입력을 적용하는 방식을 사용한다. 제약조건이 있는 경우이거나 비선형 시스템 문제의 경우는 주어진 함수를 최소화하는 최적화 문제를 풀기가 힘들다. 본 논문에서는 모델 예측 제어 시스템의 최적화 문제를 실수 코딩 유전 알고리즘을 이용하여 효율적으로 구할 수 있음을 보인다. 또한 실수코딩 유전알고리즘이 여러 가지 면에서 디지털코딩 유전알고리즘보다 더 자연스럽고 유리함을 모의실험을 통해 보인다.

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The Navigation Control for Intelligent Robot Using Genetic Algorithms (유전알고리즘을 이용한 지능형 로봇의 주행 제어)

  • Joo, Young-Hoon;Cho, Sang-Kyun
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.15 no.4
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    • pp.451-456
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    • 2005
  • In this paper, we propose the navigation control method for intelligent robot using messy genetic algorithm. The fuzzy controller design for navigation of the intelligent robot was dependant on expert's knowledge. But, the parameters of the fuzzy logic controller obtained from expert's control action may not be outimal. In this paper, to solve the above problem, we propose the identification method to automatically tune the number of fuzzy rule and parameters of memberships of fuzzy controller using mGA. Finally, to show and evaluate the generality and feasibility of the proposed method, we provides some simulations for wall following navigation of intelligent robot.

Path Planning of Internet based Mobile Robot with Vision System Using Fuzzy Rules (비젼시스템과 인터넷 기반 이동로봇을 위한 퍼지규칙의 경로 계획)

  • 김상헌;이동명;정재영;오선문;노관승;김관형
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.09b
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    • pp.9-12
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    • 2003
  • 본 논문에서는 미지의 환경에서 인터넷 기반에 대한 이동로봇의 자율 주행이 가능하도록 비젼시스템과 퍼지규칙을 이용한 경로 설정 및 장애물 회피를 위한 알고리즘을 소개 하고자 한다. 한편 원격지에서도 로봇의 움직임을 파악할 수 있도록 인터넷을 통한 원격운용 기능을 추가함으로써 로봇의 효율적인 제어가 가능하도록 하였다. 원격지에서 제어하고자 할 때 대부분이 인터넷이나 무선을 이용한 원격제어 또는 실시간 모니터링을 통해 제어하여 그 상황을 시뮬레이션으로 구현하고 있다. 현재 이동로봇 제어를 할 때 많이 사용되는 방법은 IEEE 802.11b를 기반으로 한 wireless LAN Socket, TCP/IP, RF, 블루투스 통신등이 있다. 이러한 방식중 본 논문에서는 Internet 방식 중에 TCP/IP 프로토콜을 사용하였다. 전체 시스템은 이동로봇과 서버 그리고 클라이언트로 구성되며 이동 로봇은 인터넷을 통해서 로봇을 제어하거나 필요에 따라서는 로봇이 직접 제어권을 가지고 자율주행이 가능하도록 설계되었다. 본 논문에서는 퍼지규칙을 이용하여 경로 계획 및 장애물 회피를 위한 알고리즘을 생성하였으며, 실험을 통한 그 효율성을 검증하였다. 또한 실제 이동 로봇을 제작하여 실험한 결과에서도 제안된 알고리즘이 우수한 성능을 발휘함을 확인할 수 있었다.

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DC Servo Motor Velocity Control of PID Order Autotuning by Genetic Algorithm (유전알고리즘을 이용한 PID 계수 자동조정에 의한 DC 서보 모터 속도 제어)

  • 이상민;김태언;조용성;손영익;임영도
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2002.12a
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    • pp.71-74
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    • 2002
  • 본 논문에서는 유전알고리즘(GA)을 이용한 PID계수 자동조정기법에 관한 DC 서보 모터 속도 제어기 설계를 목적으로 한다. DC 서보 모터는 수많은 제어용 기계나 로봇 등의 응용분야에 사용되고 있고 이러한 분야에서 제어기 파라미터들의 선택이 사용자의 전문적인 지식을 요구하게 된다. 따라서 일반적인 공정 기술자들은 시행착오에 의해 제어기 파라미터들을 계속적으로 반복 조절해 나가야 한다. 이와 같이 동적 시스템의 변화나 외란에 대하여 파라미터 계수를 자동 조정해야 할 경우 유전알고리즘을 사용함으로써 보다 정밀하고 최적화된 파라미터 계수값을 추종함에 따라 그 성능을 높일 수 있다. 본 논문에서는 DC 모터의 동특성을 분석하여 얻은 동특성 모델링으로부터 응답 특성이 빠르고 속도 정밀도가 향상된 구동제어가 가능한 제어기를 설계하고 이를 PID제어기와 비교 평가하였다.

A Study on Torque Optimization of Planar Redundant Manipulator using A GA-Tuned Fuzzy Logic Controller (유전자 알고리즘으로 조정된 퍼지 로직 제어기를 이용한 평면 여자유도 매니퓰레이터의 토크 최적화에 관한 연구)

  • Yoo, Bong-Soo;Kim, Seong-Gon;Joh, Joong-Seon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.18 no.5
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    • pp.642-648
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    • 2008
  • A lot of researches on the redundant manipulators have been focused mainly on the minimization of joint torques. However, it is well-known that the most dynamic control algorithms using local joint torque minimization cause huge torques which can not be implemented by practical motor drivers. A new control algorithm which reduces considerably such a huge-required-torque problem is proposed in this paper. It adapts fuzzy logic and genetic algorithm to the conventional local joint torque minimization algorithm. The proposed algorithm is applied to a 3-DOF redundant planar robot. Simulation results show that the proposed algorithm works well.

Modeling and Vibration Control of ERF-Based Intelligent Structures via Sandwich Beam Theory (샌드위치 보 이론을 이용한 ERF 지능구조물의 모델링 및 진동제어)

  • Park, Y.K.;Choi, S.B.;Cheong, C.C.
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.13 no.2
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    • pp.110-122
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    • 1996
  • 본 논문에서는 전기유동유체(Electro-Rheological Fluid : ERF)를 함유하는 지능구조물의 동적 모델링 및 진동제어를 수행하였다. 먼저 실리콘 오일을 기본용매로 하여 조성된 ERF의 복소 전단모듈러스를 전장부하와 가진 주파수의 함수로 동적 회전모드 실험을 통하여 도출한 후, 이를 샌드위치 보 이론과 연계하여 동적 모델링을 실시하였다. 도출된 6차 편미분방정식 형태의 지배 방정식을 유한요소 모델로 이산화하여 전장부하에 따른 지능구조물의 동탄성 특성값인 감쇠 고유 주파수 및 모달 손실계수를 주파수 영역에서 얻었다. 그리고 ERF를 함유한 샌드위치 형태의 지능구조물을 제작한 후 실험적으로 얻은 동탄성 특성값과 모델에 의해 예측된 동탄성 특성값을 비교 고찰하여 제시된 동적 모델에 대한 타당성을 입증하였다. 또한 모델을 통해 전장부하 함수로 예측된 주파수 응답곡선 중에서 각 주파수 대역에 대해 최소 변위가 되는 응답곡선을 요구응답으로 설정한 후, 그에 해당하는 전장부하를 선정하는 논리적인 능동 진동제어 알고리즘을 제안하였다. 제어알고리즘의 유용성을 입증하기 위해 실험적으로 수행된 능동 진동제어 결과를 주파수영역과 시간영역에서 제시하였다.

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A Study on the Obstacle-Avoidance Walking Algorithm of a Biped Robot (이족보행로봇의 장애물극복 보행알고리즘에 관한 연구)

  • Kim, Yong-Tae;Lee, Eun-Seon;Lee, He-Young
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.13 no.6
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    • pp.686-691
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    • 2003
  • In the paper, an intelligent biped walking robot that can overcome the obstacle is developed. Walking algorithms are designed based on the analysis of the human's manner of walking. Infrared sensors are used to detect the obstacles in the working environment and the remote controller of the biped robot use a RF module. The experiment results show that the developed biped walking robot can perform the stable static walking, attention walking, rotation and side stepping to avoid the obstacle, and hurdling the obstacle using the distance correction algorithm that is designed based on the distance information between the biped robot and the obstacle.

Path Planning Using Gambling DTs for a Remote Mobile Robot (Land Gambling DT를 이용한 원격 이동 로봇의 경로 계획)

  • 김상문;이기성;최경삼
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.159-165
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    • 1997
  • 본 논문은 원격 제어기가 CCD 카메라를 이용해 이동로봇의 상태를 파악해서 무선으로 이동 로봇을 제어하고, 사용자는 인터넷을 통해 원격 제어기와 통신하면서 이동로봇을 조종하여 이동로봇이 장애물을 피해 가면서 원하는 위치까지 이동할 수 있게 하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘인 Land Gambling DT를 통해 일단 경로계획을 하고 생성된 경로를 따라 이동로봇이 이동 중 장애물이 있는 경우 VFH를 이용하여 장애물을 피해 가는 것이다.

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Correction of Traveling Error for a Mobile Robot Using a Genetic Algorithm (유전 알고리즘을 이용한 이동로봇의 주행 오차 보정)

  • 박병규;이기성
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.283-286
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    • 1997
  • 일반적으로 직진 경로를 주행하는 이동로봇의 오차 보정을 위해서는 PI 제어기의 계수 보정이 필요하다. 본 논문에서는 직진 경로를 주행하는 이동로봇의 양쪽 바퀴에서 얻어진 엔코더의 값으로 측정하고, 측정되어진 엔코더의 값을 이용하여 방향과 움직임의 오차를 보정해주는 알고리즘을 PI제어기와 유전알고리즘을 사용하여 최적의 파라미터를 구할 수 있는 방법을 제안하였다.

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