• 제목/요약/키워드: 퍼지 제어기(fuzzy controller)

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고분자 전해질 연료전지 시스템을 위한 비선형 상호결합 시스템의 관측기 기반 분산 퍼지 제어기 설계 (Observer-based decentralized fuzzy controller design of nonlinear interconnected system for PEMFC)

  • 구근범;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.423-429
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    • 2011
  • 본 논문은 고분자 전해질 연료전지 시스템(PEMFC)을 위한 비선형 상호결합 시스템의 분산 퍼지 제어기 설계 기법을 제안한다. 이를 위해 연료전지 시스템의 비선형성을 확인하고, Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델링을 통하여 비선형 시스템을 퍼지 모델로 변환한다. 변환된 퍼지 모델을 기반으로 퍼지 관측기를 설계하고 퍼지 시스템을 안정화 시킬 수 있는 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 폐루프 시스템의 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내고, 부등식을 이용하여 제어기의 이득값을 구한다. 마지막으로, 모의실험을 통하여 제어기의 효용성을 평가한다.

퍼지추론을 이용한 이동로봇의 백스테핑 제어기 성능개선 (Performance Improvement for Back-stepping Controller of a Mobile Robot Based on Fuzzy Systems)

  • 박재훼;진태석;이만형
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권5호
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    • pp.308-316
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    • 2003
  • 이 논문은 퍼지 시스템을 기반으로 하여 이동로봇의 제적제어에 대하여 기술한다. 기존의 백스텝핑 (back-stepping) 제어기는 이동로봇의 동역학과 기구학을 모두 포함하여 제어기를 구성하였다. 그러나 기존의 back-stepping 제어기는 기구학적 제어기에서 생성되는 속도 명령에 의해서 많은 영향을 받는다. 기존의 back-stepping 제어기의 성능을 증가 시키기 위해서 본 논문에서는 비선형 제이기로 많이 사용되고 있는 퍼지 시스템을 사용하였다. 본 논문에서는 back-stepping 제어기의 새로운 속도명령을 퍼지 추론을 통하여 생성하였다. 퍼지 규칙은 기구학적 제어기의 개인을 설정하기 위해서 설정하였으며, 퍼지 추론을 통하여 새로 생성된 속도명령은 기준명령의 변화를 고려하여 생성되었다. 그리고 수치실험을 통하여 기존의 back-stepping 제어기 보다 제안된 방법이 우수함을 증명하였다.

퍼지신경망을 이용한 직류서보 모터의 위치 제어에 관한 연구 (A Study on the Position Control of DC servo Motor Usign a Fuzzy Neural Network)

  • 설재훈;임영도
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.51-59
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    • 1997
  • 본 논문에서는 퍼지신경망 제어기를 이용하여 직류서보 모터의 위치제어를 실행한다. 위치 제어를 위하여 인공지능 제어기중 설계가 간단한 퍼지제어기를 사용한다.그러나 퍼지 제어기 설계시 문제가 되는 삼각 소속함수의 형태를 신경망의 BP학습법을 이용하여 설정한다. 퍼지신경망 제어기의 위치제어 성능을 펑가하기 위하여 특성이 다른 가상 플랜트를 제어시켜 보았다.그리고 실시간 실험으로 퍼지신경망 제어기에 의한 직류서보 모터 위치제어를 실시하였다.

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AC 서보 모터의 속도 제어를 위한 뉴로-퍼지 제어기 설계 (Design of A Neuro-Fuzzy Controller for Speed Control Applied to AC Servo Motor)

  • 구자일;김상훈
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제47권3호
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    • pp.26-34
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기본적인 형태는 퍼지 제어의 형태를 유지하면서 그 세부적 요소들을 신경회로망으로 구성한 뉴로-퍼지 제어기를 설계하였다. 뉴로-퍼지 제어기는 퍼지 제어 및 신경회로망 제어가 갖는 장단점을 서로 보완할 수 있도록 하였으며 On-Line상태에서 동조가 이루어지도록 하였다. 본 제어기의 성능을 평가하기 위해서 현재 로봇제어에서 많이 사용되고 있는 교류 서보 전동기의 속도제어에 적용시켰다. 가장 보편적인 제어기인 PID제어기 및 퍼지제어기와 비교실험 함으로써 제어기로서의 안정한 특성을 입증하였다. 특히 로봇처럼 급격한 부하변동에 대응할 수 있는 제어기 설계를 위해 부하를 인가하여 실험을 수행하여 성능을 입증하였다.

궤환 퍼지제어기 설계와 구현 (Design and Implementation of The Feedback Fuzzy Controller)

  • 이상윤;신위재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.401-408
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    • 2000
  • 본 논문에서 제안한 제어기 구조는 일반적인 궤환제어기를 기초로 구성한다. 일반적인 궤환제어기는 플랜트 입력과 기준신호 사이의 오차에 제어기의 적당한 이득을 곱한 제어입력을 공급한다. 설계한 궤환 퍼지제어는 3개의 루프로 구성되며, 내부 루프는 보통의 궤환제어기와 플랜트로 구성된다. 제어기는 퍼지 모델링과 퍼지추론기로 이루어진 외부 루프에 의해서 조절되며 제안한 궤환 퍼지 시스템의 출력이 기준신호를 향해서 잘 수렴하는가를 확인하기 위해 직접구동 밸브를 사용한 비선형 유압 서보시스템을 제어대상으로 부동 소수점 DSP 프로세서를 사용하여 구현한 후 실험결과를 관찰하였다. 실험결과 궤환 퍼지제어기는 정상상태 도달시간은 느리지만 오버슈트나 언더슈트는 일어나지 않는다. 그러므로 새로운 궤환제어 방식을 사용한 궤환 퍼지제어 알고리즘이 비선형 플랜트에 효과적으로 잘 적응됨을 확인하였다.

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자기학습형 퍼지제어기를 이용한 유도전동기의 속도제어 (Speed Control of Induction Motor Using Self-Learning Fuzzy Controller)

  • 박영민;김덕헌;김연충;김재문;원충연
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.173-183
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    • 1998
  • 본 논문은 신경회로망에 의한 퍼지제어기의 소속함수를 자동동조하는 방법을 제시하였다. 신경회로망 에뮬레이터는 퍼지제어기의 소속함수와 퍼지규칙을 재구성하는 경로를 제공하며, 재구성된 퍼지제어기는 유도전동기의 속도제어를 위해 사용한다. 따라서, 연산 시간과 시스템 성능의 관점에서 제안된 방법은 전동기 상수가 변동될 시에도 기존의 제어 방식보다 우수하다. 공간전압벡터 PWM 발생을 위한 고속연산을 수행하고 자기학습형 퍼지제어기 알고리즘을 구현하기 위해서 32비트 마이크로프로세서인 DSP(TMS320C31)을 사용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여, 제안된 방식이 PI 제어기나 기존의 퍼지제어기보다 향상된 제어 성능을 보일 수 있음을 확인하였다.

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자동차용 연소식 프리히터의 온도제어를 위한 퍼지 제어기 설계 (Fuzzy Controller design of fuel fired heater for vehicle to control temperature)

  • 정원근;이한욱;이상준;김주호;김광열;조원래;이건기
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제2권4호
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    • pp.29-36
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    • 2009
  • 본 논문은 버스에 사용되는 연소식 프리히터(Fuel Fired Heater) 퍼지 제어기(Fuzzy controller)를 설계하였다. 프리 히터는 얼마나 빠른 시간 안에 설정한 온도에 다다르는지와 공간내의 온도 편차가 얼마나 작게 발생하는지의 두 가지가 가장 중요한 요소이다. 기존의 연소식 프리히터의 온도 제어 방식으로 사용된 PI 제어기의 온도편차를 줄임과 동시에 응답특성을 개선한 퍼지 제어기를 설계하여 그 성능을 평가하였다. 설계된 퍼지 제어기에서 온도를 설정하면 기존의 PI 제어방식에서는 $25^{\circ}C$의 도달시간이 12분 소요되었으나 퍼지 제어방식에서는 9분 20초 소요되어 기존의 제어기보다 퍼지제어기가 2분 40초의 빠른 응답 성능으로 향상됨을 확인하였다. 난방의 온도 편차에서도 기존의 PI 제어 방식에서는 $2.4^{\circ}C$의 편차를 보인 반면 설계된 퍼지 제어기에서는 $1.6^{\circ}C$로 온도 편차 또한 개선되었음을 확인하였다.

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IPMSM 드라이브의 고성능 제어를 위한 새로운 퍼지제어기 (New Fuzzy Controller for High Performance of IPMSM Drive)

  • 이정철;이홍균;김종관;정동화
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권3호
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    • pp.199-207
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    • 2003
  • 종래 직접 퍼지제어기에서는 누적 오차의 발생과 제어입력의 누적으로 인한 과도응답의 성능을 악화시킬 수 있으며 이러한 단점의 보완은 제어입력만으로 결정하기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기위해 과도상태에서 나타나는 오버슈트와 상승시간을 고려하기 위해 퍼지제어기를 이용한 재설정 변화분을 설정하며 이를 직접 퍼지제어기에 추가하여 병렬형태로 구성된 새로운 퍼지제어기를 구성한다. 본 논문에서 제시한 새로운 퍼지제어기를 IPMSM 드라이브에 적용하여 새로운 퍼지제어기가 직접 퍼지제어기와 비교하여 응답성능이 우수함을 제시하고 그 타당성을 입증한다.

영구자석 동기전동기를 위한 퍼지 관측기 기반의 퍼지 제어기의 설계 및 안정도 해석 (Design and Stability Analysis of a Fuzzy Observer-based Fuzzy Speed Controller for a PM Synchronous Motor)

  • 정진우;최영식;유동녕
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-10
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    • 2011
  • 본 논문에서는 영구자석 동기전동기(PMSM)의 강인한 속도 제어를 위하여 퍼지 부하 토크관측기와 퍼지 속도제어기를 제안한다. 또한, 퍼지 부하 토크관측기와 퍼지 속도제어기가 존재하기 위한 LMI 조건을 유도하고, 관측기 및 제어기의 이득을 계산한다. 제안된 제어시스템의 안정도가 보장됨을 해석적으로 증명한다. 본 연구에서 제안된 관측기 기반의 퍼지 속도제어기의 성능을 검증하기 위하여, 시뮬레이션 및 실험 결과가 주어졌다. 본 결과를 통하여 제안된 제어 알고리즘은 영구자석 동기전동기의 속도를 정확하게 제어할 수 있음을 검증하였다.

스케일 계수를 자동조정하는 퍼지제어기 설계에 관한 연구 (A Study for Design of Fuzzy Controller with the Automatic Adjustment of Scale Factors)

  • 이상윤;신위재
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.42-48
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    • 2002
  • 플랜트 모델이나 경험에 근거하여 설계된 퍼지제어기를 실제 플랜트에 적용할 경우, 모델링 오차와 플랜트에 대한 관련지식의 부족으로 만족할 만한 제어 결과를 나타내지 못할 경우가 있다 이 경우 제어성능을 향상시키기 위해 제어기의 제어인자를 다시 조정하여야 하고, 이 조정과정은 시행착오방법으로 수행되기 때문에 많은 시간과 비용을 필요로 한다. 본 논문에서는 퍼지 논리와 정규화에 따라 스케일 계수를 자동조정하는 퍼지 제어기를 제안한다 모의 실험을 통하여 스케일 계수가 자동조정되는 퍼지제어기가 스케일 계수가 고정된 퍼지 제어기보다 좋은 성능을 보임을 확인하였다. 그리고 DSP 프로세서를 사용하여 설계한 제어기를 구현한 후 실험결과를 관측하였다.

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