• 제목/요약/키워드: 퍼지논리기반 제어

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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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단순구조 퍼지논리시스템을 이용한 이동 로봇의 주행 제어기 설계 (Design of Simple-structured Fuzzy Logic System based Driving Controller for Mobile Robot)

  • 최병재;김성
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.1-6
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    • 2012
  • 이동로봇에 관한 연구가 널리 진행되고 있다. 본 논문에서는 미지의 공간에서 효과적으로 장애물을 회피할 수 있는 SFLC(single-input fuzzy logic controller) 기반의 이동로봇의 주행 제어기 설계와 구현을 제안한다. 장애물의 위치와 거리 인식을 위해 초음파센서를 사용하였으며, 좌, 우측 바퀴의 각속도 출력 제어를 위하여 퍼지논리시스템 기반의 제어기를 설계하였다. 퍼지제어기의 퍼지화 방법은 싱글톤 방법, 추론법은 간략화된 Mamdani의 추론법, 비퍼지화 방법은 간략화된 무게중심법을 사용하였다. 제안한 퍼지제어기의 성능 및 실제 적용 가능성의 평가를 위해 이동로봇의 모델링에 근거한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 이동로봇이 장애물을 피하면서 목표지점에 정확히 도착함을 확인하였다. 더욱이 기존의 2-입력 퍼지논리시스템 기반의 제어기로부터 단일 입력을 가지는 단순구조 퍼지논리제어기를 설계할 수 있음도 보였다.

신경망의 보상학습기능을 이용한 퍼지규칙의 자동생성기법 (Automatic Fuzzy Rule Generation Using Neural Networks Based Reinforcement Larning)

  • 조재형;윤소정;오경환
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.56-66
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    • 1998
  • 본 논문에서는 보상 신호를 이용하는 근사 추론에 기반한 개선된 퍼지 논리 제어기를 제안한다. 제안된 방법은 근사 추론을 위한 인위적인 퍼지 규칙의 생성이나 소속함수의 정의 없이 자동적으로 퍼지 논리 제어기를 구성할 수 있다. 제안된 퍼지 논리 제어기를 cart-pole 제어에 적용하여 기존의 방법들과의 비교를 통해 제시한 방법의 유용성을 검증한다.

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무선 이동망을 위한 퍼지 논리 기반 선택적 페이징 방법의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of a Fuzzy Logic-based Selective Paging Method for Wireless Mobile Networks)

  • 배인한
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제31권3호
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    • pp.289-297
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    • 2004
  • 최신 무선 통신망은 이동 단말의 동적 재배치를 허용하므로 입력 호를 전달하기 위해서는 이동 단말의 트랙을 관리하는 위치 관리 메커니즘이 필요하다 본 논문에서는 페이징 비용을 감소시키기 위하여 퍼지 논리 기반 선택적 페이징 방법을 제안한다. 퍼지 논리 기반 위치 관리 방법에서, 위치 갱신은 방향 기반 방법과 이동 기반 방법을 혼용한 지역 기반 방법을 사용하고, 위치 검색은 이동 단말의 이동성 정보에 기초한 퍼지 논리 기반 선택적 페이징 방법을 사용한다. 부분 후보 페이징 지역이 퍼지 논리 제어에 의해 선택되고, 퍼지 논리 기반 선택적 페이징 방법은 그 부분 후보 페이징 지역 내의 셀들만 페이지 한다. 제안하는 퍼지 논리 기반 위치 관리 방법의 성능을 분석적 모델과 모의실험을 통하여 평가하고, 그것의 성능을 LA 및 BVP와 비교한다. 평가 결과, 제안하는 퍼지 논리 기반 위치 관리 방법이 다른 위치 관리 방법에 비해 우수한 성능을 제공함을 알 수 있었다.

LQR-퍼지논리제어기에 의한 2중 차량 구조 역진자 시스템의 제어 (Control of Flexible Joint Cart based Inverted Pendulum using LQR and Fuzzy Logic System)

  • 허열;최병재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.268-274
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    • 2013
  • 임의의 비선형 시스템을 제어하기 위한 새로운 방법의 제어 알고리즘이 널리 보고되고 있으며, 그 유용성을 입증하기 위한 제어 대상 시스템으로 역진자 시스템이 널리 활용되고 있다. 본 논문에서는 스프링으로 연결된 2개의 차량에 장착된 역진자를 제어하는 알고리즘을 제시한다. 여기서 두 개의 차량 중 하나는 구동용, 다른 하나는 역진자를 장착한 무구동용이다. 이를 위한 시스템 모델링을 제시하고, 퍼지논리제어 시스템 기반의 양질의 제어기 설계를 제안한다. 본 논문에서는 퍼지논리제어기의 입력변수로 사용될 6개의 변수를 2개로 축소하기 위하여 LQR(Linar Quadratic Regulator) 기법을 도입하며, 이를 통하여 퍼지논리제어기 설계의 복잡성을 줄일 수 있음을 보인다. 더욱이 개선된 2-입력 퍼지논리제어기의 제어 규칙표가 skew-symmetric의 특성을 가지는 성질로부터 다시 단일입력 퍼지논리제어기 설계를 제안한다. 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위하여 시뮬레이션을 수행하며, 이를 통하여 제안한 방법의 우수성을 입증한다.

규칙기반 표의 추이 방법을 이용한 퍼지제어기의 성능개선 (The Performance Improvement of Fuzzy Controller using the Shifting Method of Rule Base Table)

  • 차문철;이철우;김흥수
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제42권6호
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    • pp.55-62
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    • 2005
  • 퍼지논리제어기가 이상적인 제어효과를 나타내게 할려면 적합한 규칙집합을 사용하는 것이 아주 중요하다. 퍼지논리제어기의 언어구조는 가상언어정책을 초기 규칙기반으로 사용하는 것을 허용한다. 만약 설계단계에서 적당한 규칙들을 일정하게 잘 조합시킨다면 제어기의 성능을 훨씬 더 향상시킬 수 있을 것이다. 본 논문에서 퍼지제어기 성능을 개선하기 위한 규칙기반 표에서의 원소추이방법을 제안하였다. 제안된 방법은 에러가 증가되면 시스템을 조절하는 출력의 제어효과가 증대될 것이고 반대로 에러가 감소되면 그에 따른 출력의 제어효과가 감소할 것이라는 원리를 기반으로 하였다. 모의실험결과에 의해 제안된 방법은 퍼지제어 규칙기반과 퍼지논리제어기의 성능을 향상시키기 위한 아주 효과적인 방법임을 알 수 있다.

교차로 관리를 위한 퍼지 교통 제어 에이전트 (Fuzzy Traffic Control Agent for Crossroad Management)

  • 김종완;이승아;김영순
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.440-443
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    • 2000
  • 오늘날 도시교통은 계속적으로 증가하는 자동차에 의해 극심한 정체를 겪고 있다. 복잡한 교통상황에서 도시의 한정된 도로를 최적으로 이용함으로써 교통의 흐름을 효율적으로 통제할 수 있는 시스템의 필요성이 높아지고 있다. 멀티 에이전트 시스템은 이러한 복잡한 교통 상황을 해소하는 새로운 방법으로 인식되고 있다. 본 논문에서는 Visual C++ 언어를 이용하여 개발하고 교차로망 시뮬레이션을 위한 에이전트 기반의 퍼지 논리 제어기를 제안하였다. 제안된 퍼지 논리 제어기는 교통량이 많더라도 교통신호 주기를 통제하기에 적합한 방법이며, 이 방법의 효과를 교차로망 시뮬레이션을 이용하여 입증하였다.

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이종 배터리를 이용한 HBESS 설계 및 퍼지 논리 기반의 제어 알고리즘 (Design of Hybrid Energy Storage System Using Dual Battery and Control Algorithm Based on Fuzzy Logic)

  • 노태원;안정훈;이병국
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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    • pp.58-59
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    • 2017
  • 본 논문은 고에너지 밀도와 고출력 특성의 이종 배터리를 이용한 HBESS (Hybrid Battery Energy Storage System) 설계방안과 퍼지 로직 기반의 제어 알고리즘을 개발한다. 시스템의 전력 수요 특성을 고려하여 이종 배터리의 최적 용량을 산정하고 HBESS의 구성 방안을 제안한다. 내부 상태에 따라 변화하는 배터리 특성을 효과적으로 반영하기 위하여 퍼지 논리 기반의 시스템 제어 알고리즘을 도입한다. 본 연구의 타당성은 실제 전력 수요 프로파일 기반의 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

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진화 알고리즘을 기반으로한 지능 제어 (Intelligent Control Based on Evolution Algorithms)

  • 이말례;김기태
    • 지능정보연구
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    • 제1권2호
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    • pp.73-83
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    • 1995
  • 본 논문 에서는 진화 알고리즘을 이용하여 퍼지 규칙 베이스의 최적 규칙들을 자동으로 생성하는 방법을 제안한다. 진화 알고리즘에 의한 퍼지 논리 시스템의 최적 규칙은 전문가의 사전 경험이나 지식이 없이도 자동 설계가 가능하고 이들 규칙을 이용하여 지능 제어를 할 수 있다. 본 논문에서 사용한 접근 방법은 퍼지 규칙 소속함수의 자동 조정으로 규칙을 생성하고, 최적의 제어 규칙 탐색은 퍼지 논리 시스템의 성능 기준으로 정의한 적합도 값을 기반으로 탐색한다. 제안한 방법의 유용성을 보이기 위해 비선형 시스템에서 컴퓨터 모의실험을 행하였다.

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Type-2 Fuzzy logic에 기반 한 고속 항공기의 횡 운동 제어 (Lateral Control of High Speed Flight Based on Type-2 Fuzzy Logic)

  • 송진환;전홍태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.479-486
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    • 2013
  • 항공기의 제어 시스템 설계에 있어 두 가지 어려움이 있다. 즉 항공기의 동적 특성이 비선형 특성을 갖고 있고 그 파라미터 값들이 시간 혹은 비행 조건에 따라 변화하는 시변 특성을 갖고 있다는 점이다. 그럼에도 불구하고 고전적인 제어 이론을 활용한 신뢰성 높고 효율적인 제어 기법들이 계속 개발되어 왔으나 정확한 이론적 분석이 수반되지 않으면 항공기의 성능, 강건성, 그리고 안전성조차도 확보하기 어려운 문제점을 갖는다. 이에 최근에는 퍼지 논리, 신경망, 유전자 알고리즘으로 대표되는 지능 제어 기법을 활용한 항공기 제어 시스템 개발이 시도 되고 있다. 본 논문에서는 기존의 퍼지 논리가 갖고 있는 불확실성에 대한 취약점들을 크게 감소시킬 수 있는 Interval Type-2 퍼지 논리 이론을 기반으로 고속 항공기의 지능형 비행 횡 제어 시스템을 개발하고 컴퓨터 모의실험에 의해 그 효용성을 입증한다.