• 제목/요약/키워드: TS 퍼지 시스템

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시변 입력 지연을 포함한 TS 퍼지 시스템을 위한 퍼지 제어기 설계 (Design of Fuzzy Controller for Input-delayed TS Fuzzy Systems)

  • 주영훈;이호재;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.208-214
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    • 2001
  • 본 논문은 시변 입력 지연을 포함한 Takagi-Sugeno (TS) 퍼지 시스템으로 표현 가능한 비선형 시스템을 위한 체계적인 제어기의 설계 기법을 제안한다. 입력 지연은 화학 공정 시스템, 인터넷 기반 가상 실험실, 자율 이동 로봇의 원격 제어등, 실제의 산업 현장에서 매우 빈번히 발생하는 현상이며 제어 시스템의 성능을 감소시키며, 안정성을 저해하는 요소로 알려져 있다. 따라서 본 논문에서 다루고자 하는 문제는 매우 실제적인 문제이며 반드시 해결하여야 할 문제이다. 본 논문은 Lyapunov-Razumikhin 안정 이론에 기반하여 TS 퍼지 모델 기반 제어기의 설계 조건을 제시한다. 최종적인 제어기의 설계 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 주어진다. TS 퍼지모델 기반 제어기가 안정화시킬 수 있는 입력지연의 상한 값을 최대화하기 위하여 이중 최적화 기법을 도입한다. 제안된 제어기 설계 기법의 우수성과 타당성을 입증하기 위하여 모의 실험을 수행하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 본 논문에서 제안한 타당성을 입증할 수 있다.

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마코프 입력 지연을 갖는 TS 퍼지 시스템의 확률전 안정화 (Stochastic Stabilization of TS Fuzzy System with Markovian Input Delay)

  • 이호재;주영훈;이상윤;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.459-464
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    • 2001
  • 본 논문에서는 마코비안 압력 지연을 갖는 TS 퍼지 시스템의 확률적 안정화 방법을 제안한다. 유한 마코브프로세스는 전체 제어 시스템의 이력 시간 지연을 모델링하기 위해 채용된다. 또한, ZOH 장치는 제어 입력의 이산화에 이용된다고 가정한다. 마코프 입력 지연을 갖는 연속 시간 TS 퍼지 시스템은 지연을 쉽게 조작하기 위해 이산화 된다. 따라서 이산화된 TS 퍼지시스템은 점프 파라미터를 갖는 이산 시간 TS 퍼지시스템을 나타내어 진다. 점프 TS 퍼지시스템의 확륙적 안장화는 선형 행렬 부등식에 의해 유도되고 공식화된다.

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비선형 시스템의 퍼지 모델링과 제어 (Fuzzy Modeling and Control for Nonlinear System)

  • 이남수;주영훈
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.145-148
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    • 2000
  • 근래 퍼지 제어 시스템의 설계는 대부분 Takagi-Sugeno 퍼지 모델에 기반하여 행해지고 있다. 이러한 TS퍼지 모델은 각 규칙의 결론부에 선형 상태 방정식의 형태를 위하고 있는데 각각의 상태 방정식은 원 비선형 시스템으로부터 얻어지고 있다. 하지만 시스템이 복잡해지고 비선형성이 강하면 TS퍼지 모델을 얻는데도 어려움이 따른다. 이에 본 논문에서는 TS퍼지 모델을 얻기 위한 한가지 방법을 제안한다. 먼저 시스템을 선형항과 비선형항으로 나누어 비선형항을 선형화하여 퍼지 모델화 하는 일련의 과정에 한가지 법칙을 도입하게 된다. 이렇게 얻어진 퍼지 모델을 기반으로 한 제어에는 많은 연구가 있었으며 본 논문에서는 극배치 방법을 이용한다. 마지막으로 모의 실험을 통하여 제안된 방법의 효용성을 검증한다.

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애파인 국소모델을 갖는 TS퍼지 시스템을 위한 제어기 설계방안: 도립진자 문제를 중심으로 한 고찰 (Controller synthesis procedure for the TS fuzzy systems with affine local model: A study focusing on the inverted pendulum control problem)

  • 곽기호;박주영
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.55-58
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    • 2000
  • 본 논문은 애파인 국소모델을 갖는 TS 퍼지 모델로 표현된 비선형 시스템의 제어에 관하여 다룬다. 여기서 사용하는 TS 퍼지 모델은 실제 모델의 비선형 미분 방정식의 근사로부터 유도된다. 그리고 이 모델을 바탕으로 비례 입력행렬을 가지는 시스템에 대해 안정화시킬 수 있는 TS 퍼지 제어기를 구한다. 본 논문의 설계 과정은 도립진자 제어를 통해 검증한다.

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이산 시간 TS 퍼지 시스템의 출력 추종 제어기 설계 (Output Tracking Controller Design of Discrete-Time TS Fuzzy Systems)

  • 이호재;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.45-51
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    • 2001
  • 본 논문은 이산 시간 Takagi-Sugeno (TS) 퍼지 시스템에 대한 출력 추종 제어기 설계에 관하여 연구한다. 출력 추종 제어기의 설계를 위하여 이산 시간 TS 퍼지 시스템을 불확실성을 포함한 선형 시스템의 집합으로서 표현하는 기법을 제시한다. 시스템의 상태에 대하여 어파인 변환을 하여 출력 추종 제어문제를 안정화 문제로 변환한다. 점근적 추종성능을 보장하는 제어기 설계를 위한 충분조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현되면 주어진 제어기 설계의 해는 여러 가지 수치적 기법을 이용하여 효율적으로 구해질 수 있다. 트레일러 트럭의 임의의 위치에 후진 주차시키기 위한 제어기 설계의 예를 통하여 본 논문에서 제안한 추종 제어 기법의 효용성을 검증한다.

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불확실한 $L\ddot{u}$ 카오스 시스템을 위한 적응 퍼지 Bilinear 동기화 제어 설계 (Adaptive Fuzzy Bilinear Synchronization Control Design for Uncertain $L\ddot{u}$ Chaos System)

  • 백재호;이희진;박민용
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제47권3호
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    • pp.59-66
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    • 2010
  • 본 논문은 불확실한 $L\ddot{u}$ 카오스 시스템의 동기화를 위한 적응 퍼지 bilinear 동기화 제어 설계 방법을 제안한다. $L\ddot{u}$ 카오스 시스템은 알려지지 않은 파라미터를 가지고 있다고 가정한다. 먼저, 불확실한 $L\ddot{u}$ 카오스 시스템을 TS 퍼지 bilinear 모델링을 통해 재구성한다. 불확실한 파라미터를 가진 TS 퍼지 bilinear $L\ddot{u}$ 카오스 시스템을 기반으로한 적응 퍼지 bilinear 동기화 제어 기법을 설계한다. Lyapunov 이론을 통해서 설계된 적응 퍼지 bilinear 동기화 제어 기법을 통한 TS 퍼지 bilinear $L\ddot{u}$ 카오스 시스템과 제안된 슬레이브 시스템 간의 오차 다이나믹 시스템의 안정성을 보장하고 이를 통해서 불확실한 파라미터를 추정 할 수 있는 적응 규칙을 유도한다. 제안된 동기화 제어 기법을 시뮬레이션을 통해서 그 명확성을 보이고자 한다.

스위칭 모드 퍼지 모델 기반 제어기를 위한 안정화 문제 해석 (Stabilization Analysis for Switching-Type Fuzzy-Model-Based Controller)

  • 김주원;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.793-800
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    • 2001
  • 본 논문에서는 연속 시간과 이산 시간에서의 스위칭 모드 퍼지 모델 기반 제어기의 새로운 설계 기법에 대해서 논의한다. 스위칭 모드 퍼지 모델 기반 제어기의 설계에서는 Takagi-Sugeno(TS) 퍼지 시스템이 사용된다. 이 스위칭 모드 퍼지 모델 기반제어기는 “정복-분할(divide and conquer)”이라는 하향식 접근 방식을 이용한다. 이 방법은 여러 개의 규칙을 가지고 있는 시스템에서 유한의 하위 시스템으로 시스템을 분할하여 각각의 부분 해를 구하고 이들을 결합하여 전체 시스템의 해를 구하는 방법이다. 제어기의 설계 조건은 주어진 TS 퍼지 시스템의 안정화를 보장하는 선형 행렬 부등식을 (LMIs)에 의해 결정된다. 적절한 시뮬레이션 예제를 통한 성능 비교를 통해 본 논문의 우수성을 입증한다.

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안정도를 보장하는 Takagi-Sugeno 퍼지 제어기의 설계 - 선형행렬부등식을 이용한 풀이 - (Design of Stabilizing Takagi-Sugeno Fuzzy Controllers - An LIM Approach)

  • 김진성;박주영;박대희
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.51-60
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    • 1998
  • 퍼지 시스템의 안정도와 퍼지 제어기의 설계 방법론에 관한 연구는 최근 들어 많은 주목을 받아왔다. 본 논문은 TS(Takagi-Sugeno) 퍼지 모델로 표현된 비선형 시스템에 대한 제어기 설계분제가 선형행렬부등식(LMI, linear matrix inequality)을 포함하는 convex 문제로 간략화됨을 보인다. 입력행렬의 구조에 따라서 TS 퍼지 시스템을 세 가지로 분류하고, 각각에 대해 선형행렬부등식을 이용한 제어기 설계 방법을 제시한다. 또한 안정도 이외의 성능용건을 고려한 제어기를 설계한다. 제안된 설계 방법론을 설명하기 위해 예제를 다룬다.

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선형 행렬 부등식을 이용한 TS 퍼지 분류기 설계 (TS Fuzzy Classifier Using A Linear Matrix Inequality)

  • 김문환;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.46-51
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    • 2004
  • 본 논문에서는 선형행렬 부등식을 이용한 TS 퍼지 분류기 설계 방법을 제안한다. TS 퍼지 분류기를 설계하기 위해 퍼지규칙의 후반부 파라메터가 분류기의 성능을 최대로 하도록 동정되어야 한다. 이러한 동정 문제를 해결하기 위해 볼록 최적화 기법이 사용되었다. 후반부 파라메터 동정 문제는 볼록 최적화 문제로 변환되며, 선형행렬 부등식으로 표현된다. 선형행렬 부등식으로 표현된 볼록 최적화 문제는 일반 고유값 문제로 근사화 되며, 일반 고유값 문제를 최적화함으로써 최소의 분류 에러를 가지는 최적의 후반부 파라메터가 결정된다. 제안된 분류기의 성능을 평가하기 위해 IRIS 데이터와 Wisconsin Breast Cancer Database 데이터에 대한 분류기의 성능을 모의 실험을 통해 확인하였다. 마지막으로, 모의 실험 결과 제안된 TS 퍼지 분류기의 성능의 우수성을 확인할 수 있었다.

전역적 성능과 지역적 성능을 동시에 고려하는 TS 퍼지 모델링 : LMI를 이용한 풀이 (Fuzzy modeling with emphasis on both global fitting and local interpretation : An LMI approach)

  • 곽기호;박주영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2989-2991
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    • 2000
  • TS 퍼지 모델은, 복잡한 비선형 시스템을 효과적으로 표현할 수 있는 주요한 근사 모델 중 하나이다. TS 퍼지 모델링을 위한 기존의 학습 방법론들은 대부분 전역적 근사 오차를 최소화하는 것을 목적으로 하는데, 이러한 경우에는 결과로서 얻어지는 75 퍼지 모델의 국소모델들이 근사 대상 시스템의 국소적 특성을 제대로 표현 할 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 특성을 고려하여 새로운 학습 알고리즘을 제시함으로써 전역 지역적 성능을 동시에 향상시킬 수 있는 TS 퍼지 모델을 구하고자 한다 모델을 구하는데 있어서는 LMI를 이용한 풀이를 이용한다. 그리고 간단한 예제를 통하여 그 성능을 입증한다.

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