• 제목/요약/키워드: T-S fuzzy control

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Linearization of T-S Fuzzy Systems and Robust Optimal Control

  • Kim, Min-Chan;Wang, Fa-Guang;Park, Seung-Kyu;Kwak, Gun-Pyong;Yoon, Tae-Sung;Ahn, Ho-Kyun
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권6호
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    • pp.702-708
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    • 2010
  • This paper proposes a novel linearization method for Takagi.sugeno (TS) fuzzy model. A T-S fuzzy controller consists of linear controllers based on local linear models and the local linear controllers cannot be designed independently because of overall stability conditions which are usually conservative. To use linear control theories easily for T-S fuzzy system, the linearization of T-S fuzzy model is required. However, The linearization of T-S fuzzy model is difficult to be achieved by using existing linearization methods because fuzzy rules and membership functions are included in T-S fuzzy models. So, a new linearization method is proposed for the T-S fuzzy system based on the idea of T-S fuzzy state transformation. For the T-S fuzzy system linearized with uncertainties, a robust optimal controller with the robustness of sliding model control(SMC) is designed.

T-S 퍼지 모델을 이용한 비선형 시스템의 퍼지 슬라이딩 모드 제어 (Fuzzy Sliding Mode Control of Nonlinear System Based on T-S Fuzzy Dynamic Model)

  • 유병국;양근호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.112-117
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 시스템 모델을 이용한 비선형 시스템의 퍼지 슬라이딩 모드제어방식을 제안한다. 이 방식에서는 하나의 T-S 퍼지 모델을 구성하는 각 선형 동력학의 입력 이득행렬을 단일화 하는 과정을 필요로 한다. 이 과정에서 생성되는 입력 불확실성은 슬라이딩 모드 제어의 외란에 대한 처리 방법으로 해결될 수 있다. 또한 기존의 T-S 퍼지 모델에 대한 제어방식에서 처리하지 못했던, 상태변수에 독립적이기 때문에 선형화되지 않는 비선형 항에 대한 문제를 해결할 수 있다. 제안된 제어시스템의 안정도를 보이며 제어 입력이 슬라이딩 평면에 대한 도달조건을 만족함을 보인다. 제안된 제어방식의 타당성과 제어기 설계과정을 보이기 위하여 역진자 시스템에 적용한 시뮬레이션 결과를 보인다.

T-S 퍼지 모델을 이용한 유도탄 적응 제어 (Missile Adaptive Control using T-S Fuzzy Model)

  • 윤한진;박창우;박민용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.129-132
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    • 2001
  • In this paper, in order to control uncertain missile autopilot, an adaptive fuzzy control(AEC) scheme via parallel distributed compensation(PDC) is developed for the multi-input/multi-output plants represented by the Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy model. Moreover adaptive law is designed so that the plant output tracks the stable reference model(SRM), From the simulations results, we can conclude that the suggested scheme can effectively solve the control problems of uncertain missile systems based on T-S fuzzy model.

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퍼지 관측기-제어기의 국소적 독립 원리 (Local Separation Principle of Fuzzy Observer-Controller)

  • 이호재;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.902-906
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    • 2004
  • 본 논문은 타카기-수게노 (Takagi-Sugeno: T-S) 퍼지 모델 기반 관측기-제어기의 독립 설계 원리를 조사한다. T-S 퍼지 시스템의 전건부 변수가 측정 가능하거나 출력으로부터 계산 가능한 경우 T-S 퍼지 모델 기반 관측기와 T-S 퍼지 모델 기반제어기는 독립적으로 설계 가능하며, 이에 따른 관측기 기반 출력 궤환 제어기는 전역적 안정화 가능성을 보장한다. 한편 T-S 퍼지 시스템의 전건부 변수가 측정 불가능하거나 출력으로부터 계산 불가능한 경우에는, T-S 퍼지 모델 기반 제어기와 관측기를 구현하기 위하여 퍼지 추론 시스템의 전건부 변수를 추정해야 한다. 본 논문은 전건부 변수가 측정 불가능한 경우 T-S 퍼지 모델 기반 제어기와 T-S 퍼지 모델 기반 관측기의 독립적 설계 가능성을 조사한다. T-S 퍼지 모델 기반 제어기와 관측기의 수렴속도가 충분히 빠를 경우 전역적인 독립 설계가 가능함을 보이며, 그렇지 않은 경우 국소적인 독립 설계가 가능함을 보인다.

Digital Control for Takagi-Sugeno Fuzzy System with Multirate Sampling

  • Kim, Do Wan;Joo, Young Hoon;Park, Jin Bae
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권2호
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    • pp.199-204
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    • 2004
  • In this paper, a new dual-rate digital control technique for the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy system is suggested. The proposed method takes account of the stabilizablity of the discrete-time T-S fuzzy system at the fast-rate sampling points. Our main idea is to utilize the lifted control input. The proposed approach is to obtain the dual-rate discrete-time T-S fuzzy system by discretizing the overall dynamics of the T-S fuzzy system with the lifted control, and then to derive the sufficient conditions for the stabilization in the sense of the Lyapunov asymptotic stability for this system. An example is provided for showing the feasibility of the proposed discretization method.

Multirate Control of Takagi-Sugeno Fuzzy System

  • Kim, Do-Wan;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.672-677
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    • 2004
  • In this paper, a new dual-rate digital control technique for the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy system is suggested. The proposed method takes account of the stabilizablity of the discrete-time T-S fuzzy system at the fast-rate sampling points. Our main idea is to utilize the lifted control input. The proposed approach is to obtain the dual-rate discrete-time T-S fuzzy system by discretizing the overall dynamics of the T-S fuzzy system with the lifted control, and then to derive the sufficient conditions for the stabilization in the sense of the Lyapunov asymptotic stability for this system. An example is provided for showing the feasibility of the proposed discretization method.

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입력지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 관측기기반 출력궤환 확률적 안정화 (Observer-Based Output Feedback Stochastic Stabilization for T-S Fuzzy Systems with Input Delay)

  • 이상인;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.298-303
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    • 2004
  • 본 논문은 임의의 입력지연을 갖는 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 시스템의 관측기 기반 출력궤환 제어 시스템을 논의한다. 설계된 연속시간 T-S 퍼지 관측기 시스템을 영차의 샘플/홀드 함수를 이용하여 이산시간 관측기를 설계한다. 이때 플랜트와 관측기의 출력에러가 제어기를 통하여 궤환되기 때문에 이산화 과정에서 발생한 에러를 보정할 수 있다. 여기에서 시스템의 제어 입력은 임의로 변화하는 유한개의 상태를 갖는 마코프 확률과정으로 표현한다. 생성된 시스템의 확률적 안정 가능성 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 이러한 결과를 2자유도 헬리콥터의 모델에 대한 모의실험을 통하여 효용성을 확인한다.

Fuzzy control for geometrically nonlinear vibration of piezoelectric flexible plates

  • Xu, Yalan;Chen, Jianjun
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제43권2호
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    • pp.163-177
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    • 2012
  • This paper presents a LMI(linear matrix inequality)-based fuzzy approach of modeling and active vibration control of geometrically nonlinear flexible plates with piezoelectric materials as actuators and sensors. The large-amplitude vibration characteristics and dynamic partial differential equation of a piezoelectric flexible rectangular thin plate structure are obtained by using generalized Fourier series and numerical integral. Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model is employed to approximate the nonlinear structural system, which combines the fuzzy inference rule with the local linear state space model. A robust fuzzy dynamic output feedback control law based on the T-S fuzzy model is designed by the parallel distributed compensation (PDC) technique, and stability analysis and disturbance rejection problems are guaranteed by LMI method. The simulation result shows that the fuzzy dynamic output feedback controller based on a two-rule T-S fuzzy model performs well, and the vibration of plate structure with geometrical nonlinearity is suppressed, which is less complex in computation and can be practically implemented.

퍼지 기저함수에 종속적인 Lyapunov 함수를 이용한 T-S 퍼지 시스템의 H∞ 제어 (H∞ Control of T-S Fuzzy Systems Using a Fuzzy Basis- Function-Dependent Lyapunov Function)

  • 최현철;좌동경;홍석교
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.615-623
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    • 2008
  • This paper proposes an $H_{\infty}$ controller design method for Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems using a fuzzy basis-function-dependent Lyapunov function. Sufficient conditions for the guaranteed $H_{\infty}$ performance of the T-S fuzzy control system are given in terms of linear matrix inequalities (LMIs). These LMI conditions are further used for a convex optimization problem in which the $H_{\infty}-norm$ of the closed-loop system is to be minimized. To facilitate the basis-function-dependent Lyapunov function approach and thus improve the closed-loop system performance, additional decision variables are introduced in the optimization problem, which provide an additional degree-of-freedom and thus can enlarge the solution space of the problem. Numerical examples show the effectiveness of the proposed method.

T-S 퍼지 모델을 이용한 유도탄 적응 제어 (Missile Adaptive Control using T-S Fuzzy Model)

  • 윤한진;박창우;박민용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.771-775
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유도탄 오토파일롯을 제어하기 위해 T-S 퍼지 모델링을 한 다음 병렬분상이론을 적용하여 적응 퍼지 제어기를 설계한다. 추가적으로 제어기의 파라미터는 기준모델과 출력간의 에러, 스테이트, 기준입력 신호를 이용하여 실시간 업데이트되며, 원 플랜트에 대해 regulation 제어가 성공적으로 해결함을 미사일 모델에 적용한 모의 실험 결과로부터 보인다.

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