• 제목/요약/키워드: Fuzzy Logic Control

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태양광 발전 시스템의 전역 최대 발전전력 추종을 위한 인공지능 기반 기법 비교 연구 (Comparative Study of Artificial-Intelligence-based Methods to Track the Global Maximum Power Point of a Photovoltaic Generation System)

  • 이채은;장요한;정승훈;배성우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.297-304
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    • 2022
  • This study compares the performance of artificial intelligence (AI)-based maximum power point tracking (MPPT) methods under partial shading conditions in a photovoltaic generation system. Although many studies on AI-based MPPT have been conducted, few studies comparing the tracking performance of various AI-based global MPPT methods seem to exist in the literature. Therefore, this study compares four representative AI-based global MPPT methods including fuzzy logic control (FLC), particle swarm optimization (PSO), grey wolf optimization (GWO), and genetic algorithm (GA). Each method is theoretically analyzed in detail and compared through simulation studies with MATLAB/Simulink under the same conditions. Based on the results of performance comparison, PSO, GWO, and GA successfully tracked the global maximum power point. In particular, the tracking speed of GA was the fastest among the investigated methods under the given conditions.

이동로봇의 원격제어를 위한 힘 반향 조이스틱의 개발 (Development of Force Feedback Joystick for Remote Control of a Mobile Robot)

  • 서세욱;유봉수;조중선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.51-56
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    • 2003
  • 기존의 이동로봇 시스템은 완전한 자율주행이 주된 목표였으며 이때 영상정보는 단지 모니터링을 하는 보조적인 수단으로 사용되었다. 이에 따라 이동로봇의 자체 기능이 점차 고도화되는 방향으로 연구가 진행되었고, 제작비 또한 함께 상승하게 되었다. 그러나 구동만이 목적인 저렴한 이동로봇 시스템을 조작자가 원격 제어하는 것 또한 중요한 분야 중 하나이다. 이때 원격제어에 사용되는 신호로는 카메라에 의한 영상정보와 초음파 센서 등에 의한 거리정보를 주로 사용하게 된다. 그러나 영상정보는 3차원의 입체적 정보를 제공하는 데에는 부적절하기 때문에 초음파 센서를 이용한 거리정보가 매우 유용하게 된다. 본 논문에서는 초음파 센서의 정보를 이용한 원격제어용 힘 반향 조이스틱을 개발하였다 힘 반향 알고리즘은 하나의 식으로 표현하기 곤란하므로 전문가 시스템의 구현이 매우 필요한 분야이다. 따라서 퍼지 논리를 사용하여 생성한 힘 반향 알고리즘을 이동로봇 원격제어에 사용함으로써 조작자가 이동로봇 주변 환경을 쉽게 인식하여 이동로봇을 안전하게 주행할 수 있도록 하였다.

지능제어를 이용한 평면 여자유도 매니퓰레이터와 환경과의 상호작용에 관한 연구 (Study on Interaction of Planar Redundant Manipulator with Environment based on Intelligent Control)

  • 유봉수;김신호;조중선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.388-397
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    • 2009
  • 로봇 매니퓰레이터를 이용한 대부분의 작업은 환경과의 상호작용을 요구하며, 위치제어, 충돌제어 그리고 힘제어로 구성된다. 위치제어는 환경에 도착하는 방법을 의미하고, 환경에 접촉하는 순간은 충돌제어 문제를 야기하며, 힘제어는 환경과의 충돌후에 원하는 힘궤적을 유지하는 것이다. 이러한 세 가지 제어문제는 순차적으로 발생하므로, 각각의 제어 알고리즘은 독립적으로 개발되어야 한다. 특히 여자유도 매니퓰레이터에서 이러한 세 가지 제어문제는 독립된 중요한 연구 주제이다. 예를 들어, 관절 토크 최소화와 충격힘 최소화는 여자유도 매니퓰레이터의 대표적인 연구주제이다. 본 논문에서는 단일 작업을 통하여 세 가지 제어문제를 구성하였다. 위치제어는 각 관절의 토크와 토크변화 그리고 충돌 시의 충돌힘 최소화를 위하여 개발되었다. 따라서 충돌제어의 초기조건은 이전의 위치제어 알고리즘으로부터 최적화 되고, 그러한 제어 전략은 충돌제어의 결과를 개선시킨다. 유사하게, 힘제어 문제의 초기조건은 이전의 위치제어와 충돌제어로부터 간접적으로 최적화된다. 힘제어 알고리즘은 각 관절 토크와 힘외란 최소화시키는 개념을 사용하였다. 모의실험 결과는 제안된 알고리즘의 타당성을 보여준다.

무인 컨테이너 운송차량의 절대속도 추정을 위한 뉴럴 네크워크 모델 적용 (Absolute Vehicle Speed Estimation of Unmanned Container Transporter using Neural Network Model)

  • 하희권;오경흡
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.227-232
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    • 2004
  • 차량동역학제어시스템은 복잡하고 비선형이므로 잠금방지 제동시스템 및 자동주행시스템 개발에 어려움이 있다. 차량절대속도를 추정하기 위해 퍼지 로직 기법이 최근 적용되어 정상적인 조건에서 만족할 만한 결과를 얻고 있다. 그러나 급격한 제동시 추정오차가 크게 발생되었다. 본 논문에서는 휠 속도 센서를 이용하여 무인 컨테이너 운송차량의 절대속도를 추정하기 위해, 뉴럴 네트워크 모델의 방사대칭 기저함수와 주성분 분석법을 적용하여 10개의 추정 알고리즘중 오차를 4% 이내로 추정할 수 있는 알고리즘을 제시하였다.

승산기 및 제산기 없는 저비용 고정밀 COA 비퍼지화기 (A Cost-Effective and Accurate COA Defuzzifier Without Multipliers and Dividers)

  • 김대진;이한별;강대성
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.70-81
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    • 1998
  • 본 논문은 저비용이면서 정확한 비퍼지화 연산을 수행하는 새로운 COA(Center of Area) 비퍼지화기를 제안한다. 제안한 COA 비퍼지화기의 정확성은 비퍼지화 연산시 소속값뿐 아니라 소속 함수의 폭을 고려함으로서 얻어진다. 제안한 COA 비퍼지화기의 저비용성은 비퍼지화 연산시 요구되는 나눗셈 연산을 좌.우측 모멘트의 균형점을 찾는 것으로 대신함으로서 얻어진다. 제안한 COA 비퍼지화기는 승산기가 부가적으로 필요하고 모멘트의 균형점을 찾는데 많은 시간이 걸리는 단점이 있다. 첫번째 단점은 승산기를 확률적 AND 연사으로 대치함으로서 극복되고, 두번째 단점은 모멘트의 균형점을 빠르게 탐색하는 coarse-to-fine 탐색 알고리즘에 의해 해결된다. VHDL 시뮬레이션을 통해 제안한 COA 비퍼지화기를 트럭 후진 주차 문제에 적용한 결과 기존의 COA 비퍼지화기보다 향상된 평균 주행 거리 특성을 보임을 확인하였다.

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비정상 트래픽 제어 프레임워크를 위한 퍼지로직 기반의 포트스캔 공격 탐지기법 (A Detection Mechanism of Portscan Attacks based on Fuzzy Logic for an Abnormal Traffic Control Framework)

  • 김재광;김가을;고광선;강용혁;엄영익
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1185-1188
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    • 2005
  • 비정상 행위에 대한 true/false 방식의 공격 탐지 및 대응방법은 높은 오탐지율(false-positive)을 나타내기 때문에 이를 대체할 새로운 공격 탐지방법과 공격 대응방법이 연구되고 있다. 대표적인 연구로는 트래픽 제어 기술을 이용한 단계적 대응방법으로, 이 기술은 비정상 트래픽에 대해 단계적으로 대응함으로써 공격의 오탐지로 인하여 정상 서비스를 이용하는 트래픽이 차단되지 않도록 하는 기술이다. 비정상 트래픽 중 포트스캔 공격은 네트워크 기반 공격을 위해 공격대상 호스트의 서비스 포트를 찾아내는 공격으로 이 공격을 탐지하기 위해서는 일정 시간동안 특정 호스트의 특정 포트에 보내지는 패킷 수를 모니터링 하여 임계치와 비교하는 방식의 true/false 방식의 공격 탐지방법이 주로 사용되었다. 비정상 트래픽 제어 프레임워크(Abnormal Traffic Control Framework)는 true/false 방식의 공격 탐지방법을 이용하여 공격이 탐지되었을 때, 처음에는 트래픽 제어로 대응하고 같은 공격이 재차 탐지되었을때, 차단하여 기존의 true-false 방식의 공격 탐지 및 대응방법이 가지는 높은 오탐지율을 낮춘다. 하지만 포트스캔 공격의 특성상, 공격이 탐지된 후 바로 차단하지 못하였을 경우, 이미 공격자가 원하는 모든 정보를 유출하게 되는 문제가 있다. 본 논문에서는 기존의 True/False 방식의 포트스캔 공격 탐지방법에 퍼지 로직 개념을 추가하여 공격 탐지의 정확성을 높이고 기존의 탐지방법을 이용하였을 때보다 신속한 트래픽 제어 및 차단을 할 수 있는 방법을 제안한다.

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RNN 모델을 이용한 스마트 중간층 면진시스템의 제어성능 평가 (Control Performance Evaluation of Smart Mid-story Isolation System with RNN Model)

  • 김현수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.774-779
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    • 2020
  • 본 논문에서는 RNN 순환 신경망 (Recurrent Neural Network) 모델을 사용하여 스마트 중간층 면진 시스템의 지진 응답 제어 성능을 수치 해석을 통하여 검토하였다. 이를 위해서 지진 하중을 받는 건물의 동적 지진 응답 예측을 위한 RNN 모델을 개발하였다. 보다 실제적인 연구를 위하여 중간층 면진 시스템이 설치된 실존하는 건물인 시오도메 스미토모 건물을 예제 구조물로 선택하였다. 스마트 중간층 면진 시스템은 기존의 납 댐퍼를 대신하여 MR (Magnetorheological) 댐퍼를 사용하여 구성하였다. 그 외 고무 베어링이나 강재 댐퍼는 그대로 사용 하였다. 수치 해석을 통하여 개발된 RNN 모델이 기존의 FEM (Finite Element Method) 모델과 비교해서 매우 정확한 응답을 예측하는 것을 확인할 수 있었다. RNN 모델을 사용하면 자유도가 많은 FEM 모델을 사용한 경우에 비하여 해석 시간을 대폭 줄일 수 있다. 개발된 RNN 모델을 사용한 수치 해석 결과 스마트 중간층 면진 시스템이 기존의 수동 중간층 면진 시스템에 비하여 구조물의 지진 응답을 대폭 저감시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

A Study on Design and Implementation of Speech Recognition System Using ART2 Algorithm

  • Kim, Joeng Hoon;Kim, Dong Han;Jang, Won Il;Lee, Sang Bae
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권2호
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    • pp.149-154
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    • 2004
  • In this research, we selected the speech recognition to implement the electric wheelchair system as a method to control it by only using the speech and used DTW (Dynamic Time Warping), which is speaker-dependent and has a relatively high recognition rate among the speech recognitions. However, it has to have small memory and fast process speed performance under consideration of real-time. Thus, we introduced VQ (Vector Quantization) which is widely used as a compression algorithm of speaker-independent recognition, to secure fast recognition and small memory. However, we found that the recognition rate decreased after using VQ. To improve the recognition rate, we applied ART2 (Adaptive Reason Theory 2) algorithm as a post-process algorithm to obtain about 5% recognition rate improvement. To utilize ART2, we have to apply an error range. In case that the subtraction of the first distance from the second distance for each distance obtained to apply DTW is 20 or more, the error range is applied. Likewise, ART2 was applied and we could obtain fast process and high recognition rate. Moreover, since this system is a moving object, the system should be implemented as an embedded one. Thus, we selected TMS320C32 chip, which can process significantly many calculations relatively fast, to implement the embedded system. Considering that the memory is speech, we used 128kbyte-RAM and 64kbyte ROM to save large amount of data. In case of speech input, we used 16-bit stereo audio codec, securing relatively accurate data through high resolution capacity.

차량 네트워크를 위한 조기 지능형 경보 방송 알고리즘의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of an Early Intelligent Alert Broadcasting Algorithm for VANETs)

  • 이영하;김성태;김국보
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.95-102
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    • 2012
  • 차량 애드 혹 네트워크(VANETs)를 위한 응용들의 개발은 지능적 안전 운송시스템 제공이라는 매우 제한적인 명확한 목표를 가지고 있다. 공공의 안전을 위한 긴급경고 기술은 제한된 시간에 신속하고 효율적으로 경고 메세지를 전달하는 지능형 방송 기법을 필요로 하는 응용중의 하나이다. VANETs 방송 프로토콜 설계 시에 접근제어 계층에서 여러 노드들이 동시에 전송을 시도할 경우, 다수 패킷들의 충돌과 여분의 지연을 발생하는 방송폭풍 문제가 고려되어야 한다. 본 논문에서는, 효율적으로 방송폭풍 문제와 시간 한계를 해결할 수 있는 조기 지능형 경보 방송(EI-CAST) 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 충돌시간(TTC)에 기초한 조기경보 기술과 퍼지논리에 기초한 지능형 방송 기술을 사용하며, 시뮬레이션을 통해 제안 알고리즘과 기존 경보방송 알고리즘의 성능을 비교 평가 하였다. 실험결과 제안 알고리즘의 경우 경보 전송거리 4 km 이내의 차량들은 사고발생 이전에 경보메시지를 수신할 수 있으며 패킷 충돌이 없음을 확인할 수 있었다.

중약진지역에 대한 MR 감쇠기로 구성된 스마트 면진시스템의 특성연구 (Study of Characteristics of Smart Base Isolation System with MR Damper for Regions of Low-to-Moderate Seismicity)

  • 김현수;강주원
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.325-336
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    • 2012
  • 강진지역에 있는 건축물을 지진하중으로부터 보호하기 위하여 개발된 스마트 면진시스템은 우리나라와 같은 중약진지역에 있는 건축물에 그대로 적용되기에는 많은 한계점이 있다. 따라서 본 연구에서는 강진지역에 있는 건축물을 위한 스마트 면진시스템을 중약진지역에 건설되는 건축물에 적용하였을 때 발생하는 문제점을 검토해보았다. 또한 이를 토대로 중약진지역에 건설되는 건축물을 위한 스마트 면진시스템의 개발시 고려해야할 사항에 대해 알아보았다. 수치해석을 위한 예제구조물로 5층 건물을 선택하였고 스마트 면진시스템은 MR 감쇠기와 저감쇠 탄성베어링을 사용하여 구성하였다. 강진지역과 중약진지역에서 발생하는 지진하중으로는 기존에 발생한 역사지진을 바탕으로 인공지진을 생성하였다. 수치해석결과 스마트 면진시스템이 우수한 성능을 발휘하는 MR 감쇠기의 용량이 강진지역과 중약진지역에 대하여 크게 다른 것을 알 수 있었다. 또한, 강진지역에 건설되는 구조물을 위하여 개발된 스마트 면진시스템을 그대로 중약진지역에 적용하면 면진효과가 상당히 줄어들므로 스마트 제어장치의 특성을 중약진지역에 맞추어 주의 깊게 설계되어야 함을 알 수 있었다.