퍼지제어, 신경망, 유전알고리즘은 시스템의 지능을 좀 더 높게 만들기 위한 알고리즘들이다. 본 논문은 원하는 응답을 얻기 위해 유전알고리즘을 사용해서 퍼지제어기를 최적화시켰다. 또한, 보상된 퍼지제어기는 두 개의 제어규칙을 갖는다. 하나의 제어규칙은 오버슛과 과도응답영역에서 일어나는 상승시간을 감소시키기 위해 사용하고 다른 하나는 정상상태오차를 줄이고 수렴영역에서의 수렴을 빠르게 가져가기 위해 사용된다. 유전알고리즘 제어기는 두 개의 퍼지 룰 베이스의 최적한 교체시기를 찾기 위해 사용하며 퍼지-유전알고리즘 제어기는 재생산, 교배와 변이의 과정을 갖는다. 그리고 유압서보 모터 제어시스템에 적용하여 제안한 알고리즘을 실험하였다. 실험 결과 보상된 FUZZY-GA제어기가 두 개의 룰 베이스를 갖는 퍼지제어 기술에 비해 좋은 제어성능을 가짐을 관찰하였다.
This thesis develops a fuzzy-PID control algorithm for control the filament winding tension. It is developed by applying classical PID control technique to a fuzzy logic controller. It is composed of a fuzzy-PI controller and a fuzzy-D controller. The fuzzy-PI controller uses error and integrated error as inputs, and the fuzzy-D controller uses derivative of error as input. The fuzzy-PI controller uses Takagi-Sugeno fuzzy inference system, and the fuzzy-D controller uses Mamdani fuzzy inference system. The fuzzy rule base for the fuzzy-PI controller is designed using 19 rules, and the fuzzy rule base for the fuzzy-D controller is designed using 5 rules. A test-bed is set-up for verifying the effectiveness of the developing control algorithm in control the filament winding tension. It is composed of a mandrel, a carriage, a force sensor, a driving roller, nip rollers, a creel, and a real-time control system. Nip rollers apply a vertical force to a filament, and the driving roller drives it. The real-time control system is developed by using MATLAB/xPC Target. First, experiments for showing the inherent problems of an open-loop control scheme in a filament winding are performed. Then, experiments for showing the robustness of the developing fuzzy-PID control algorithm are performed under various working conditions occurring in a filament winding such as mandrel rotating speed change, carriage traversing, spool radius change, and reference input change.
본 논문은 우리나라 민 군 겸용 비행장의 고도제한의 기준이 되는 군용항공기지법을 중심으로 비행안전구역을 분석하기 위한 방법을 연구하여 개발사업 시행시에 제한 지역을 분석할 수 있는 효과적인 방법을 제시하고 최근 대두되고 있는 비행장 주변지역의 고도제한에 따른 문제 해결에 도움을 주고자 한다. 이를 위해서 지리정보체계(GIS) 기법을 활용하여 항공기 지법에서 규정하고 있는 비행안전구역의 3차원 모형을 효과적으로 생성하기 위한 방법을 제시하고, 비행안전구역 내에서 자연지형 및 인공지물로 인한 장애지역과 대상을 자동으로 식별하기 위한 기법을 제시하였다. 제시한 방법을 실제적으로 적용해보기 위하여 실험지역으로 선정한 비행장에 대하여 상용의 수치지도 자료와 위성영상을 기반으로 지형공간정보를 생성하기 위한 단계적인 방법을 제시하였으며 실험지역 비행장의 비행안전구역 모형을 생성하고, 장애지역과 대상을 식별하여 비행장 비행안전구역 분석을 위한 통합 모형을 가시화함으로써 제시한 방법들의 활용성을 보였다.
현재까지 많은 스마트 면진시스템이 제안되었고 연구되어 왔다. 본 연구에서는 스마트 면진시스템의 면진장치와 보조감쇠 장치로서 새로운 형태의 마찰진자시스템(FPS)과 MR 감쇠기를 각각 사용한다. 퍼지로직제어기(FLC)가 고유의 견실성과 비선형 및 불확실성을 쉽게 다룰 수 있는 능력이 있기 때문에 MR 감쇠기의 감쇠력을 조절하는데 FLC를 사용한다. 또한 FLC의 성능을 최적화 하기 위해서는 유전자알고리즘(GA)을 사용한다. GA를 사용함으로써 소속함수의 형상을 조절하는 것뿐만 아니라 적절한 퍼지제어규칙을 결정할 수 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 부분개선 유전자알고리즘을 사용하였다. 이 방법은 유전자의 특정부분을 향상시키는데 효율적이다. FPS와 MR 감쇠기의 동적거동을 표현하기 위해서는 뉴로?퍼지 모델을 사용한다. FLC의 최적설계를 위하여 본 연구에서 제안된 방법의 효율성은 여러 가지 역사지진을 사용하여 계산된 동적응답을 기초로 하여 평가한다. 예제해석결과 제안된 방법은 적절한 퍼지규칙을 찾을 수 있고 GA로 최적화된 FLC는 수동제어기 뿐만 아니라 전문가의 지식에 기반한 FLC와 전통적인 준능동제어기보다 더 좋은 성능을 발휘한다.
본 연구에서는 SOI 구조를 이용한 50$\mu\textrm{m}$ 두계의 규소 태양전지의 이용 가능성과 제한사항을 제시하기 위하여, interdigitated contact을 이용한 전극을 형성하도록 전지를 설계한 후 단계별 사진공정을 통해 태양전지를 제조하였다. Bonded SOI wafer를 이용하여 제조된 50$\mu\textrm{m}$ 두께의 결정질 규소 태양전지의 효율은 전극간격이 1100$\mu\textrm{m}$과 base width가 35$\mu\textrm{m}$인 경우에서 11.5%로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한 실험결과로부터 전면전극을 이용한 태양전지의 구조는 power loss를 최소화하는 최적의 base fraction을 적용하는 것이 필요하며, 전지의 효율은 fill factor에 강한 의존성을 나타내기 때문에 fill factor loss를 최소화하는 설계조건이 필요함을 알 수 있었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권5호
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pp.1761-1777
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2021
An image with infrared features and visible details is obtained by processing infrared and visible images. In this paper, a fusion method based on Laplacian pyramid and generative adversarial network is proposed to obtain high quality fusion images, termed as Laplacian-GAN. Firstly, the base and detail layers are obtained by decomposing the source images. Secondly, we utilize the Laplacian pyramid-based method to fuse these base layers to obtain more information of the base layer. Thirdly, the detail part is fused by a generative adversarial network. In addition, generative adversarial network avoids the manual design complicated fusion rules. Finally, the fused base layer and fused detail layer are reconstructed to obtain the fused image. Experimental results demonstrate that the proposed method can obtain state-of-the-art fusion performance in both visual quality and objective assessment. In terms of visual observation, the fusion image obtained by Laplacian-GAN algorithm in this paper is clearer in detail. At the same time, in the six metrics of MI, AG, EI, MS_SSIM, Qabf and SCD, the algorithm presented in this paper has improved by 0.62%, 7.10%, 14.53%, 12.18%, 34.33% and 12.23%, respectively, compared with the best of the other three algorithms.
In order to enhance the seismic performance of base-isolated structures on soft foundations, the hybrid system of base-isolated system (BIS) and shape memory alloy inerter (SMAI), referred to as BIS+SMAI, is for the first time here proposed. Considering the nonlinear hysteretic relationships of both the isolation layer and SMA, and soil-structure interaction (SSI), the equivalent linearized state space equation is established of the structure-BIS+SMAI system. The displacement variance based on the H2 norm is then formulated for the structure with BIS+SMAI. Employing the particle swarm optimization, the optimization design methodology of BIS+SMAI is presented in the frequency domain. The evolvement rules of BIS+SMAI in the effectiveness, robustness, SMA driving force, inertia force, stroke, and damping enhancement effect are revealed in the frequency domain through changing the inerter-mass ratio, structural height, aspect ratio, and relative stiffness ratio between the soil and structure. Meanwhile, the validation of BIS+SMAI is conducted using real earthquake records. Results demonstrate that BIS+SMAI can effectively reduce the isolation layer displacement. The inerter can significantly increase the hysteretic displacement of SMA and thus enhance its energy dissipation capacity, implying that BIS+SMAI has better effectiveness than BIS+SMA. Although BIS+SMAI and BIS+ tuned inerter damper (TID) have practically the same effectiveness, BIS+SMAI has the lower optimum damping, significantly smaller inertia force, and higher robustness to perturbations of the optimum parameters. Therefore, BIS+SMAI can be used as a more engineering realizable hybrid system for enhancing the performance of base-isolated structures in soft soil areas.
We present a new technique to the design and real-time implementation of fuzzy control system basedon digital signal processors in order to improve the precision and robustness for system of industrial robot in this paper. The need to meet demanding control requirement in increasingly complex dynamical control systems under significant uncertainties, leads toward design of intelligent manipulation robots. The TMS320C80 is used in implementing real time fuzzy control to provide an enhanced motion control for robot manipulators. In this paper, a Self-Organizing Fuzzy Controller for the industrial robot manipulator with a actuator located at the base is studied. A fuzzy logic composed of linguistic conditional statements is employed by defining the relations of input-output variables of the controller. In the synthesis of a Fuzzy Logic Controller, one of the most difficult problems is the determination of linguistic control rules from the human operators. To overcome this difficult Self-Organizing Fuzzy Controller is proposed for a hierarchical control structure consisting of basic and high levels that modify control rules. The proposed Self-Organizing Fuzzy Controller scheme is simple in structure, fast in computation, and suitable for implementation of real-time control. Performance of the SOFC is illustrated by simulation and experimental results for a Dual-Arm robot with eight joints.
An useful and effective design method for the gas identification system is presented in this paper. The proposed gas identification system adopts hierarchical structure with two level rule base combining fuzzy sets with rough sets. At first, a hybrid genetic algorithm is used in grouping the array sensors of which the measured patterns are similar in order to reduce the dimensionality of patterns to be analyzed and to make rule construction easy and simple. Next, for low level identification, fuzzy inference systems for each divided group are designed by using TSK fuzzy rule, which allow handling the drift and the uncertainty of sensor data effectively. Finally, rough set theory is applied to derive the identification rules at high level which reflect the identification characteristics of each divided group. Thus, the proposed method is able to accomplish effectively dimensionality reduction as well as accurate gas identification. In simulation, we demonstrated the effectiveness of the proposed methods by identifying five types of gases.
This paper proposes a fuzzy decision making method for power transformer protection to identify an internal fault from other transient states such as inrush, over-excitation and an external fault with current transformer (CT) saturation. In this paper, analyzing over 300 EMTP simulations of disturbances, four input variables are selected and fuzzified. At every sampling interval from half to one cycle after a disturbance, from the EMPT simulations, different fuzzy rule base is composed of twelve if-then fuzzy rules associated with their basic probability assignments for singleton- or compound-support hypotheses. Dempster's rule of combination is used to process the fuzzy rules and get the final decision. A series of test results clearly indicate that the method can identify not only an internal fault but also the other transients. The average of relay operation times is about 12(ms). The proposed method is implemented into a Digital Signal Processor (TMS320C31) and tested.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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