• 제목/요약/키워드: Mamdani

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Mamdani Fuzzy PID Controller for Processes with Small Dead Times

  • Jongkol, Ngamwiwit;Choi, Byoung-Wook
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.45.1-45
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    • 2001
  • This paper proposes a Mamdani fuzzy PID controller for controlling a process with small dead time. The controller composes of a parallel structure of fuzzy PI controller and fuzzy PD controller. Each controller has two inputs, error and change of error. Hence, the control signal of the proposed controller is the average value of the output of the fuzzy PI and PD controllers. The Mamdani fuzzy PID controller is easily to be adjusted to meet the desired control system performances both in transient state and steady state. The simulation results of the proposed Mamdani fuzzy PID controller by using the same parameters (proportional gain, integral time and derivative time) as the conventional PID controller are shown. The response of the Mamdani fuzzy PID control system is faster than the conventional PID control system. Both system responses have ...

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Multiple Instance Mamdani Fuzzy Inference

  • Khalifa, Amine B.;Frigui, Hichem
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제15권4호
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    • pp.217-231
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    • 2015
  • A novel fuzzy learning framework that employs fuzzy inference to solve the problem of Multiple Instance Learning (MIL) is presented. The framework introduces a new class of fuzzy inference systems called Multiple Instance Mamdani Fuzzy Inference Systems (MI-Mamdani). In multiple instance problems, the training data is ambiguously labeled. Instances are grouped into bags, labels of bags are known but not those of individual instances. MIL deals with learning a classifier at the bag level. Over the years, many solutions to this problem have been proposed. However, no MIL formulation employing fuzzy inference exists in the literature. Fuzzy logic is powerful at modeling knowledge uncertainty and measurements imprecision. It is one of the best frameworks to model vagueness. However, in addition to uncertainty and imprecision, there is a third vagueness concept that fuzzy logic does not address quiet well, yet. This vagueness concept is due to the ambiguity that arises when the data have multiple forms of expression, this is the case for multiple instance problems. In this paper, we introduce multiple instance fuzzy logic that enables fuzzy reasoning with bags of instances. Accordingly, a MI-Mamdani that extends the standard Mamdani inference system to compute with multiple instances is introduced. The proposed framework is tested and validated using a synthetic dataset suitable for MIL problems. Additionally, we apply the proposed multiple instance inference to fuse the output of multiple discrimination algorithms for the purpose of landmine detection using Ground Penetrating Radar.

Mamdani 퍼지추론을 이용한 화살의 탄착점 측정 시스템 (Measuring System for Impact Point of Arrow using Mamdani Fuzzy Inference System)

  • 유정원;이한수;정영상;김성신
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.521-526
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    • 2012
  • 제조공정을 통해 생산된 화살의 성능은 화살의 이동궤적(궁사의 패러독스)과 탄착점의 집적도에 따라 좌우된다. 특히 동일한 환경에서 반복적으로 화살의 슈팅실험을 수행할 경우, 반복실험에서 얻어진 화살의 탄착점 집적도는 화살 성능 평가에서 중요한 객관적 지표가 된다. 그러나 화살의 탄착점에 대한 분석은 현재 상용화된 기술이 부족하며, 기존의 연구들은 화살의 성능에 영향을 미치는 제조공정 변수(화살깃, 화살촉, 화살의 곧기, 중량, 외경, 스파인)만을 최적화하려는 방향으로 기술력이 집중되어 있다. 본 논문에서는 화살의 주요성능지표인 화살의 탄착점 측정 자동화를 위해, Mamdani 퍼지 추론 시스템(Mamdani Fuzzy Inference System)과 도형의 닮음(Similarity of Polygon)을 이용한 화살의 탄착점 측정 시스템을 제안한다. 라인레이저(Line Laser)와 포토다이오드어레이(Photo Diode Array)를 이용하여 고속(약 275km/h)으로 이동하는 화살의 탄착점 데이터를 계측하고, 계측된 데이터를 퍼지 추론과 도형의 닮음을 이용하여 화살의 탄착점으로 사상(Mapping) 시킨다.

A Fuzzy Traffic Controller Considering the spillback on the Multiple Crossroads

  • Kim, Young-Sik
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.722-728
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    • 2003
  • In this paper, we propose a fuzzy traffic controller of Sugeno`s fuzzy model so as to model the nonlinear characteristics of controlling the traffic light. It use a degree of the traffic congestion of the preceding roads as an input so that it can cope with traffic congestion appropriately, which causes the loss of fuel and our discomfort. First, in order to construct fuzzy traffic controller of Sugeno`s fuzzy model, we model the control process of the traffic light by using Mamdani`s fuzzy model, which has the uniform membership functions of the same size and shape. Second, we make Mamdani`s fuzzy model with the non-uniform membership functions so that it can exactly reflect the knowledge of experts and operators. Last, we construct the fuzzy traffic controller of Sugeno`s fuzzy model by learning from the input/output data, which is retrieved from Mamdani`s fuzzy model with the non-uniform membership functions. We compared and analyzed the fixed traffic light controller, the fuzzy traffic controller of Mamdani`s fuzzy model and the fuzzy traffic controller of Sugeno`s fuzzy model by using the delay time and the proportion of the entered vehicles to the occurred vehicles. As a result of comparison, the fuzzy traffic controller of Sugeno`s fuzzy model showed the best performance.

전력설비의 제어 응답특성 개선을 위한 퍼지 추론 기법의 적응조정 (Improvement of Control Response Characteristics for Power Facility using the Adaptive Sizing of Fuzzy Inference Method)

  • 이현재;김동은;손진근
    • 전기학회논문지
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    • 제67권12호
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    • pp.1699-1704
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    • 2018
  • In this paper, proposed a method to improve of control characteristics for power facility using the adaptive sizing of fuzzy inference method. In the use of the controller based the fuzzy logic, a basic mamdani fuzzy controller is applied. However, when the maximum value and the minimum value have to taken, the fuzzy controller can not take a normal value because of formalized grouping form. In this paper, we combine the conventional methods with single valued sets to compensate for the disadvantage caused by the mamdani method control. Simulation results show that the proposed method has better overshoot and steady state arrival time than the conventional control method.

학습기능을 사용한 Z. Cao의 퍼지추론방식 (Z. Cao's Fuzzy Reasoning Method using Learning Ability)

  • 박진현;이태환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.193-196
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    • 2008
  • 과거 Z. cao는 Relation matrix를 사용한 정밀한 추론이 가능한 NFRM(New fuzzy reasoning method)을 제안하였다. 이는 추론의 규칙 수가 적음에도 불구하고 Mamdani의 퍼지추론방식에 비하여 좋은 성능을 보였다. 그러나 정밀한 추론을 위하여 relation matrix는 시행착오법을 사용하여 구하고, 이는 많은 시간과 노력이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 relation matrix를 구하기 위하여 시행착오법에 의해 소요되는 많은 시간과 노력을 줄이고, 더욱 정밀한 추론 성능의 개선을 위하여 경사감소학습법을 사유한 학습기능을 갖는 Z. Cao의 퍼지추론 방식을 제안하고자 한다.

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Fuzzy Traffic Controller of Sugeno′s Model

  • Kim, Young-Sik;Lee, Jae-Hoon;Park, Wan-Kyoo;Lee, Sung-Joo
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.664-667
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    • 2003
  • We propose a frizzy traffic controller of Sugeno's fuzzy model so as to model the nonlinear characteristics of controlling the traffic light. It uses a degree of the traffic congestion of the preceding roads as an input so that it can cope with traffic congestion appropriately, which causes the loss of fuel and our discomfort. In order to construct fuzzy traffic controller of Sugeno's fuzzy model we first model the control process of the traffic light by using Mamdani's fuzzy model, which has the uniform membership functions of the same size and shape. Next we make Mamdani's fuzzy model with the non-uniform membership functions so that it can exactly reflect the knowledge of experts and operators. Lastly, we construct the fuzzy traffic controller of Sugeno's fuzzy model by learning from the input/output data, which is retrieved from Mamdani's fuzzy model with the non-uniform membership functions. We compared and analyzed the service level of the traffic light controllers by using the delay time. As a result of comparison, the fuzzy traffic controller of Sugeno's fuzzy model shows the best service level of them.

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재진입 비행체의 진입 및 착륙단계 경로 생성 및 퍼지제어기 설계 (Trajectory Planning and Fuzzy Controller Design of a Re-entry vehicle on Approach and Landing phase)

  • 민찬오;조성진;이대우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.150-159
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    • 2010
  • 재진입 비행체의 Approach & Landing단계는 Steep Glideslope 단계, Circular Flare 단계, Flare Maneuver 단계로 이루어지며, 본 논문에서는 실시간 경로 생성을 위하여 기하학적 조건을 이용한 기준궤적 생성 알고리즘을 사용하였다. 이를 통하여 재진입비행체의 착륙 안정성을 고려한 기준궤적을 빠른 시간 안에 생성할 수 있다. 그리고 본 논문에서는 비선형 시스템에 대하여 강건성을 가지는 Mamdani Fuzzy PD Controller를 통한 종방향 및 횡방향 제어기를 설계하였다. 또한 Downrange 와 Crossrange의 초기 오차를 포함하는 시뮬레이션을 수행하여, 제안된 Fuzzy 제어기의 우수한 성능을 확인하였다.

초저전송율 동영상 부호기를 위한 퍼지 양자화 및 율 제어에 관한 연구 (Fuzzy Quantization and Rate Control for Very Low Bit­rate Video Coder)

  • 양근호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1684-1690
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    • 2003
  • 본 논문에서는 H.263 부호기에서 적정 화질과 일정한 전송율을 유지하는 양자화 변수 추정을 위한 퍼지 제어기를 제안하였다. 퍼지화 방법으로는 Mamdani 방법을 이용하며, 역퍼지화는 무게중심법을 이용하였다. 움직임 벡터에 따른 시간적 특성을 추정할 때 공간영역에서 분산과 엔트로피는 시각적 특성과 상관관계가 있다. 따라서 퍼지 입력변수로 영상의 분산값, 엔트로피 및 움직임 벡터를 이용하였다. 퍼지 소속함수를 유도하고, 시각적 특성에 적합한 퍼지감도를 결정하였으며, FAM 뱅크를 설계하였다. 실제 동영상 압축에 퍼지 규칙을 적용하였으며, 퍼지 양자화를 이용하여 효율적인 율제어와 최적의 비트할당 및 주관적 화질 특성이 유지되는 결과를 얻었다.