• 제목/요약/키워드: Fuzzy State Feedback Control

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델타 연산자를 이용한 관측기 기반 출력 궤환 퍼지 제어기의 디지털 재설계 (Intelligent Digital Redesign of Observer-Based Output-Feedback Fuzzy Controller Using Delta Operator)

  • 문지현;이호재;김도완
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.700-705
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    • 2012
  • 본 논문은 미리 설계된 타카기-수게노 퍼지 모델 기반 아날로그 제어기를 상태 정합의 의미에서 등가인 샘플치 제어기로 효율적으로 변환하기 위해, 관측기 기반 출력 궤환 퍼지 제어기에 대한 지능형 디지털 재설계 기법을 제안한다. 아날로그 제어 시스템과 샘플치 제어 시스템 사이의 점근적 연관성을 위해 델타 연산자를 사용한다. 지능형 디지털 재설계 문제는 정합될 선형 연산자 간의 놈의 거리를 최소화하는 문제로 생각한다. 제어기 설계 조건은 선형행렬부등식의 형태로 유도되며, 디지털 재설계시 관측기와 제어기에 대한 분리 설계 조건이 만족함을 보인다.

Hybrid Fuzzy Learning Controller for an Unstable Nonlinear System

  • Chung, Byeong-Mook;Lee, Jae-Won;Joo, Hae-Ho;Lim, Yoon-Kyu
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제1권1호
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    • pp.79-83
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    • 2000
  • Although it is well known that fuzzy learning controller is powerful for nonlinear systems, it is very difficult to apply a learning method if they are unstable. An unstable system diverges for impulse input. This divergence makes it difficult to learn the rules unless we can find the initial rules to make the system table prior to learning. Therefore, we introduced LQR(Linear Quadratic Regulator) technique to stabilize the system. It is a state feedback control to move unstable poles of a linear system to stable ones. But, if the system is nonlinear or complicated to get a liner model, we cannot expect good results with only LQR. In this paper, we propose that the LQR law is derived from a roughly approximated linear model, and next the fuzzy controller is tuned by the adaptive on-line learning with the real nonlinear plant. This hybrid controller of LQR and fuzzy learning was superior to the LQR of a linearized model in unstable nonlinear systems.

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Design and Implementation of PIC/FLC plus SMC for Positive Output Elementary Super Lift Luo Converter working in Discontinuous Conduction Mode

  • Muthukaruppasamy, S.;Abudhahir, A.;Saravanan, A. Gnana;Gnanavadivel, J.;Duraipandy, P.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권5호
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    • pp.1886-1900
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    • 2018
  • This paper proposes a confronting feedback control structure and controllers for positive output elementary super lift Luo converters (POESLLCs) working in discontinuous conduction mode (DCM). The POESLLC offers the merits like high voltage transfer gain, good efficiency, and minimized coil current and capacitor voltage ripples. The POESLLC working in DCM holds the value of not having right half pole zero (RHPZ) in their control to output transfer function unlike continuous conduction mode (CCM). Also the DCM bestows superlative dynamic response, eliminates the reverse recovery troubles of diode and retains the stability. The proposed control structure involves two controllers respectively to control the voltage (outer) loop and the current (inner) loop to confront the time-varying ON/OFF characteristics of variable structured systems (VSSs) like POESLLC. This study involves two different combination of feedback controllers viz. the proportional integral controller (PIC) plus sliding mode controller (SMC) and the fuzzy logic controller (FLC) plus SMC. The state space averaging modeling of POESLLC in DCM is reviewed first, then design of PIC, FLC and SMC are detailed. The performance of developed controller combinations is studied at different working states of the POESLLC system by MATLAB-Simulink implementation. Further the experimental corroboration is done through implementation of the developed controllers in PIC 16F877A processor. The prototype uses IRF250 MOSFET, IR2110 driver and UF5408 diodes. The results reassured the proficiency of designed FLC plus SMC combination over its counterpart PIC plus SMC.

불확실한 순궤환 비선형 계통에 대한 스위칭 미분기를 이용한 상태궤환 백스테핑 제어기 (State-Feedback Backstepping Controller for Uncertain Pure-Feedback Nonlinear Systems Using Switching Differentiator)

  • 박장현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.716-721
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    • 2019
  • 불확실한 순궤환 비선형 계통에 대한 스위칭 미분기 기반의 새로운 백스테핑 제어기를 제안한다. 제안된 제어기에서는 점근적 추종 특성을 갖는 스위칭 미분기를 사용하여 백스테핑 제어기의 매 설계 단계마다 가상 제어항이 직접 근사된다. 그 결과 제어식이 매우 단순화되고 계통에 내재된 파라미터 및 구조적 불확실성과 외란이 존재함에도 불구하고 계통의 출력이 원하는 출력을 점근적으로 추종함을 증명한다. 또한 신경망이나 퍼지시스템 같은 계통의 구조적인 불확실성에 적응적으로 실시간 보상하기 위한 범용 근사기가 불필요하다. 모의실험을 통해서 제안된 제어기의 성능과 간결함을 보인다.

진화 연산 알고리즘과 퍼지 논리를 이용한 고속 열처리 공정기의 제어기 설계 (Design of Controller for Rapid Thermal Process Using Evolutionary Computation Algorithm and Fuzzy Logic)

  • 황민웅;도현민;최진영
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.37-47
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    • 1998
  • 본 논문은 진화 연산 알고리즘과 퍼지 로직을 이용하여 고속 열처리 공정기의 웨이퍼 온도를 제어하는 제어기 설계 방법을 제안한다. 전체 제어기는 기준 온도의 정상 상태의 추종을 위한 앞먹임 정적 제어기, 과도 상태의 추종을 위한 앞먹임 동적 제어기, 그리고 온라인 상에서 모델링 오차나 외란을 극복하기 위한 되먹임 오차 제어기로 구성된다. 앞먹임 제어기들은 퍼지 로직을 이용하여 모든 동작점에서 제어 입력을 구해주는 전역적 비선형 제어기로 구성된다. 각 제어기들의 제어 파라미터는 진화 연산 알고리즘을 이용하여 추정되므로 수학적 모델식을 모르는 경우에도 제어기를 설계할 수 있는 장점이 있다. 끝으로 모의 실험을 통하여 제어기의 성능을 검증한다.

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뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 지능형 네트워크 제어 시스템의 퍼지 제어기 설계 (Fuzzy Controller for Intelligent Networked Control System with Neutral Type of Time-delay)

  • 주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.174-179
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    • 2009
  • 본 논문은 뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 네트워크상에서 발생하는 뉴트럴 타입 시간 지연을 모델링하며, 전체 네트워크 제어 시스템은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 비선형 시스템이 된다. 네트워크 제어 시스템을 TS(Takagi-Sugeno) 퍼지 시스템으로 모델링한다. 제안하는 퍼지 제어기를 모델링하는 네트워크 제어 시스템과 같은 멤버쉽 함수를 가지게 설계한다. 전체 폐루프 시스템의 안정도를 시간 지연 간격에 종속적이게 분석하고, 네트워크 제어 시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 제안된 필요 중분조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 해를 통하여 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.

압출성형공정 퍼지제어기의 모의실험 (Simulation of Fuzzy Logic Controller for Food Extrusion Process)

  • 이승주;원치선;한억;목철균;이병상
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.164-169
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    • 1995
  • 퍼지 이론을 적용하여 압출성형공정을 제어하는 모의실험을 수행하였다. 압출물의 두께(팽화율)가 측정변수로 피드백 입력되고 퍼지제어기를 통하여 스크류 회전속도의 set point가 출력되었다. 얻어진 set point로 가상의 압출성형기가 작동하여 또 다른 두께값이 측정값으로 입력되었다. 이와같은 일련의 과정이 반복되면서 최종적으로 원하는 두께값을 얻을 수 있었고 피지제어기의 알고리즘은 압출성형 전문가로부터 얻어진 기본 법칙을 이용하여 작성 하였다.

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뉴로퍼지학습 알고리듬을 이용한 연소상태진단 (Flame Diagnosis Using Neuro-Fuzzy Learning Algorithm)

  • 이태영;김성환;이상룡
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권4호
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    • pp.587-595
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    • 2002
  • Recent trend changes a criterion for evaluation of humors that environmental problems are raised as a global issue. Burners with higher thermal efficiency and lower oxygen in the exhaust gas, evaluated better. To comply with environmental regulations, burners must satisfy the NO/sub x/ and CO regulation. Consequently, 'good burner'means one whose thermal efficiency is high under the constraint of NO/sub x/ and CO consistency. To make existing burner satisfy recent criterion, it is highly recommended to develop a feedback control scheme whose output is the consistency of NO/sub x/ and CO. This paper describes the development of a real time flame diagnosis technique that evaluate and diagnose the combustion states, such as consistency of components in exhaust gas, stability of flame in the quantitative sense. In this paper, it was proposed on the flame diagnosis technique of burner using Neuro-Fuzzy algorithm. This study focuses on the relation of the color of the flame and the state of combustion. Neuro-Fuzzy loaming algorithm is used in obtaining the fuzzy membership function and rules. Using the constructed inference algorithm, the amount of NO/sub x/ and CO of the combustion gas was successfully inferred.

적응-퍼지 상태관측기에 의한 IPMSM의 센서리스 제어 (Sensorless Control of IPMSM with Adaptive-Fuzzy State Observer)

  • 정택기;이정철;이홍균;이영실;정동화
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.186-189
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    • 2003
  • This paper is proposed to position and speed control of interior permanent magnet synchronous motor(IPMSM) drive without mechanical sensor. A gopinath observer is used for the mechanical state estimation of the motor. The observer was developed based on nonlinear model of IPMSM, that employs a d-q rotating reference frame attached to the rotor, A gopinath observer is implemented to compute the speed and position feedback signal. The validity of the proposed scheme is confirmed by various response characteristics.

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배기가스 저감을 위한 연소진단 시스템의 개발 (Development of Combustion Diagnostic System for Reducing the Exhausting Gas)

  • 이태영
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.403-411
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    • 2001
  • A criterion for evaluation of burners has changed recently, and the environmental problems are raised as a global issue. Burners with higher thermal efficiency and lower oxygen in the exhaust gas, evaluated better. To comply with environmental regulations, burners must satisfy the $NO_x$ and CO regulation. Consequently. 'good burner' means one whose thermal efficiency is high under the constraint of $NO_x$ and CO consistency. To make existing burner satisfy recent criterion, it is highly recommended to develop a feedback control scheme whose output is the consistency of $NO_x$ and CO. This paper describes the development of a real time flame diagnosis technique that evaluate and diagnose the combustion states, such as consistency of components in exhaust gas, stability of flame in the quantitative sense. In this paper, it was proposed on the flame diagnosis technique of burner using Neuro- Fuzzy algorithm. This study focuses on the relation of the color of the flame and the state of combustion. Neuro- Fuzzy learning algorithm is used in obtaining the fuzzy membership function and rules. Using the constructed inference algorithm, the amount of $NO_x$ and CO of the combustion gas was successfully inferred.

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