• Title/Summary/Keyword: 퍼지논리제어기

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A Study on Absolute Stabilily for Fuzzy Logic Control1or (퍼지논리제어기의 절대 안정성 해석)

  • 최병재;류석환
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.453-456
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    • 2004
  • 퍼지논리제어기는 제어 대상 플랜트에 관한 완전한 정보를 필요로하지 않으면서도 우수한 제어 성능을 발휘하는 비선형 제어기이다. 그러나 퍼지논리제어기는 많은 장점에도 불구하고 엄격한 수학적 해석을 요구하는 안정성 분석의 관점에서는 다소의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 퍼지논리제어기를 가지는 전체 폐루프 시스템을 섭동의 성분을 가지는 Lur'e 시스템으로 변형하고, 이를 통하여 퍼지논리제어기의 절대 안정성을 입증하고자 한다. 여기서는 이미 기존의 논문에서 제시한 간단구조 퍼지논리제어기를 대상으로 절대 안정성 해석을 제시한다.

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Position Control of Brushless DC Motor using Single Input Fuzzy Variable Structure Controller (단일 입력 퍼지가변구조제어기에 의한 BLDC 모터의 위치제어)

  • 배준성;최병재;이대식
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.11 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2001
  • 브러쉬 없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을 수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬라이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형 슬라이딩 면과 슬라이딩 면의 변화율을 입력으로 하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 단일 입력 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

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

  • Xu, Yue;Choi, Byung-Jae
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.23 no.3
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    • pp.268-274
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    • 2013
  • Any new method for controlling a nonlinear system has widely been reported. An inverted pendulum system has typically been used as a target system for demonstrating its usefulness. In this paper, we propose an algorithm to control a flexible joint cart based inverted pendulum system. Two carts are connected with a spring and one is a driving cart and the other is no driving cart with a pole. We here present a system modeling and a good fuzzy logic based control algorithm. We also introduce LQR (Linar Quadratic Regulator) technique for reducing the number of control variables. By using this technique, the number of input variables for a fuzzy logic controller is become only two not six. So the computational complexity is largely reduced. Moreover, a two-input fuzzy logic controller has a control rule table with a skew-symmetric property. And it will lead the design of a single-input fuzzy logic controller. In order to demonstrate the usefulness of the proposed method and prove the superiority of the proposed method, some computer simulations are presented.

Design of a hybrid fuzzy controller with the optimal auto-tuning method (최적 자동동조 방법에 의한 하이브리드 퍼지제어기의 설계)

  • Oh, Sung-Kwun;Ahn, Tae-Chon;Hwang, Hyung-Soo;Park, Jong-Jin;U, Gwang-Bang
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.1 no.1
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    • pp.63-70
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    • 1995
  • 퍼지논리제어기는 산업응용에 광범위하게 연구되고 있으며, 계속적으로 사용되고 있다. 그러나 퍼지집합의 조정을 통해 최적규칙을 구축하기 위하여, 시행착오에 의한 매우 능숙한 기술이 요구된다. 이 논문에서는 첫째로, 퍼지논리제어기와 기존의 PID 제어기로 구성된 하이브리드 퍼지제어기를 제안한다. 즉, 시스템의 제어 입력은 퍼지변수로서, 과도상태에서의 FLC출력과 정상상태에서의 PID 출력의 컨벡스(convex) 결합이다. 둘째로, 간략추론법과 개선된 컴플렉스방법을 이용한 강력한 자동동조알고리즘이 퍼지논리제어기의 성능을 자동적으로 개선하기 위하여 사용된다. 이방법은 오차변화율및 제어출력의 제한조건에 의하여, 언어제어규칙, 퍼지계수(scaling factor), PID계수, 하이브리드 퍼지논리제어기의 하중계수의 최적값을 자동적으로 추정한다. 시뮬레이션은 시간지연 플랜트및 하수처리시스템의 활성오니공정과 같은 비선형 플랜트에서 실행되고, 시스템의 성능은 평가지수 ITAE로 평가된다.

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Design of Simple-structured Fuzzy Logic Systems for Quad-Copter (쿼드콥터를 위한 단순구조 퍼지논리제어시스템 설계)

  • Yoo, Hyun-Ho;Choi, Byung-Jae
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.25 no.6
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    • pp.600-606
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    • 2015
  • Applications of the drone have been enlarged and study on the quad-copter system has been widely progressed. Quad-copter system is raised vertically with four propellers, and it is free to move side to side, and upper and lower. It is also a typical example of non-linear systems. In this paper, we design two-input fuzzy logic control systems in order to control the quad-copter that is complex nonlinear system. And then we analyze their control rule tables and derive some characteristics that they present skew symmetric property and the control actions are enhanced as the distance from the diagonal band. This property enables the design of other control systems. We here design simple-structured fuzzy logic control systems and simulate them. We confirm some effects of the proposed systems and finally discuss about them.

Position Control of Brushless DC Motor using Single Input Fuzzy Variable Structure Controller (단일 입력 퍼지가변구조제어기에 의한 BLDC 모터의 위치제어)

  • 배준성;최병재;이대식
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.489-492
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    • 2000
  • 브러쉬없는 직류전동기의 위치제어를 위한 퍼지가변구조제어기를 설계한다. 특히 본 논문에서는 기존의 퍼지제어 기법에서 얻을수 있는 특징으로부터 하나의 전건부 변수만을 가지는 간단한 퍼지논리제어기의 설계를 기술한다. 가변구조제어는 시스템의 파라메터 변화나 외란에 둔감한 특성을 갖는다. 하지만 리칭페이스에서는 문제가 된다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 지수항을 추가한 비선형 슬아이딩면을 구성한다. 그리고 나서 비선형적 슬라이딩면과 슬라이딩면의 변화율을 입력으로하는 퍼지 제어기를 설계한다. 이러한 2-입력 퍼지가변구조제어기의 제어 규칙표로부터 슬라이딩면 하나만을 입력으로 가지는 단일입력 퍼지 가변구조 제어기를 설계한다. 이들 제어기의 성능을 입증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행한다.

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Design of the Fuzzy Logic Cross-Coupled Controller using a New Contouring Modeling (새로운 윤곽 모델링에 의한 퍼지논리형 상호결합제어기 설계)

  • Kim, Jin-Hwan;Lee, Je-Hie;Huh, Uk-Youl
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.37 no.1
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    • pp.10-18
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    • 2000
  • This paper proposes a fuzzy logic cross-coupled controller using a new contouring modeling for a two-axis servo system. The general decoupled control approach may result in degraded contouring performance due to such factors as mismatch of axial dynamics and axial loop gains. In practice, such systems contain many uncertainties. The cross-coupled controller utilizes all axis position error information simultaneously to produce accurate contours. However, the conventional cross-coupled controllers cannot overcome friction, backlash, and parameter variations. Also since, it is difficult to obtain an accurate mathematical model of multi-axis system, here we investigate a fuzzy logic cross-coupled controller of servo system. In addition, new contouring error vector computation method is presented. The experimental results are presented to illustrate the performance of the proposed algorithm.

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

  • Che Wen-Zhe;Lee Chol-U;Kim Heung-Soo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.42 no.6
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    • pp.55-62
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    • 2005
  • It is essential for a fuzzy logic controller to have an appropriate set of rules to perform at the desired level. The linguistic structure of the fuzzy logic controller allows a tentative linguistic policy to be used as an initial rule base. At the design stage, if one can reasonably assemble a good collection of rules, it may then be possible to be tuned to improve the controller performance. In this paper, we proposed the shifting method of rule base table to improve the performance of fuzzy controller. The proposed method is based on the principle of that the effect of the output to regulate the system would be greater when the error increases and the effect of output would be less when the error decreases. According to simulation results, it is an effective method to improve the fuzzy control rule base and the performance of fuzzy logic controllers.

Vehicle Trajectory Control using Fuzzy Logic Controller (퍼지논리제어기를 이용한 차량의 궤적제어)

  • 이승종;조현욱
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.20 no.11
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    • pp.91-99
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    • 2003
  • When the driver suddenly depresses the brake pedal under critical conditions, the desired trajectory of the vehicle can be changed. In this study, the vehicle dynamics and fuzzy logic controller are used to control the vehicle trajectory. The dynamic vehicle model consists of the engine, the rotational wheel, chassis, tires and brakes. The engine model is derived from the engine experimental data. The engine torque makes the wheel rotate and generates the angular velocity and acceleration of the wheel. The dynamic equation of the vehicle model is derived from the top-view vehicle model using Newton's second law. The Pacejka tire model formulated from the experimental data is used. The fuzzy logic controller is developed to compensate for the trajectory error of the vehicle. This fuzzy logic controller individually acts on the front right, front left, rear right and rear left brakes and regulates each brake torque. The fuzzy logic controlling each brake works to compensate for the trajectory error on the split - $\mu$ road conditions follows the desired trajectory.

Systematic Design Method of Fuzzy Logic Controllers by Using Fuzzy Control Cell (퍼지제어 셀을 이용한 퍼지논리제어기의 조직적인 설계방법)

  • 남세규;김종식;유완석
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.7
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    • pp.1234-1243
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    • 1992
  • A systematic procedure to design fuzzy PID controllers is developed in this paper. The concept of local fuzzy control cell is proposed by introducing both an adequate global control rule and membership functions to simplify a fuzzy logic controller. Fuzzy decision is made by using algebraic product and parallel firing arithematic mean, and a defuzzification strategy is adopted for improving the computational efficiency based on nonfuzzy micro-processor. A direct method, transforming the typical output of quasi-linear fuzzy operator to the digital compensator of PID form, is also proposed. Finally, the proposed algorithm is applied to an DC-servo motor. It is found that this algorithm is systematic and robust through computer simulations and implementation of controller using Intel 8097 micro-processor.