• 제목/요약/키워드: TS fuzzy controller

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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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입력 지연 TS 퍼지 시스템의 지능형 디지털 재설계 (Intelligent Digital Redesign for Continuous-Time TS Fuzzy Systems with Input Delay)

  • 이호재;박진배;차대범;주영훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2117-2119
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    • 2001
  • This paper proposes a novel intelligent digital redesign technique for a class of nonlinear systems represented by input-delayed Takagi-Sugeno (TS) fuzzy systems. The digitally redesigned controller can show good performance provided that the analog controller is well-designed. The developed digital redesign technique is based on the 'state-matching', so the control performance is guaranteed as well as the stability of the system. An simulation example is included to ensure the effectiveness of the proposed method.

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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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원전 증기발생기의 수위제어를 위한 지능형 퍼지 모델링 및 강인한 디지털 퍼지 제어기 설계 (Intelligent Fuzzy Modeling and Robust Digital fuzzy Control for Level Control in the Steam Generator of a Nuclear Power Plant)

  • 주영훈;조광래;김주원;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.311-316
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    • 2002
  • 원자력 발전소 증기 발생기의 강한 비선형성은 수위 제어에 어려움을 가중시킨다. 또한 중기 발생기의 파라미터의 불확실성은 제어성능뿐 아니라 원자력 발전소의 안정성을 위협하는 요소이다. 또한 제어시스템의 디지털화의 효용은 이미 널리 알려진 바이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문은 전력에 따라 모델의 파라미터가 불안정한 특성을 포함하는 원자력 발전소의 증기 발생기를 위한 강인 디지털 퍼지 제어기 설계기법을 제안한다. Takagi-Sugeno (TS) 퍼지 모델을 도입하여 불확실 비선형 증기 발생기의 퍼지 모델을 구성한다. 시스템의 불확실성의 영향을 억제하기 위하여 강인 퍼지 모델기반 제어기의 설계 기법을 제시한다. 설계된 등가의 아날로그 퍼지 제어기의 성능을 보장하는 동시에 효율적인 디지털 제어기를 설계하기 위하여 지능형 디지털 재설계 기법을 제안한다. 증기 발생기 수위제어의 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 제안된 가인 디지털 퍼지 제어기 설계기법의 효용성을 입증한다.

Duffing 시스템의 스위칭 모드 퍼지 모델 기반 제어기의 설계 (Design of Switching-Type Fuzzy-Model-Based Controller for the Duffing System)

  • 김주원;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.15-17
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    • 2001
  • This paper deals with a design problem of a switching-type fuzzy-model-based controller for a nonlinear system. Takagi-Sugeno(TS) fuzzy model and duffing forced-oscillation system are employed in designing the switching-type fuzzy controller. Finally, we analyze the stability of the global system controlled by the proposed controller.

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Design of Neuro-Fuzzy Controllers for DC Motor Systems with Friction

  • Kim, Min-Jae;Jun oh Jang;Jeon, Gi-Joon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.70-70
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    • 2000
  • Recently, a neuro-fuzzy approach, a combination of neural networks and fuzzy reasoning, has been playing an important role in the motor control. In this paper, a novel method of fiction compensation using neuro-fuzzy architecture has been shown to significantly improve the performance of a DC motor system with nonlinear friction characteristics. The structure of the controller is the neuro-fuzzy network with the TS(Takagi-Sugeno) model. A back-propagation neural network based on a gradient descent algorithm is employed, and all of its parameters can be on-line trained. The performance of the proposed controller is compared with both a conventional neuro-controller and a PI controller.

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불확실성을 갖는 동적 시스템에 대한 지능형 디지털 재설계 (Intelligent Digital Redesign for Dynamical Systems with Uncertainties)

  • 조광래;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.667-672
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    • 2003
  • 본 논문에서는 불확실성을 포함한 연속시간 비선형 동적 시스템에 대한 퍼지 모델 기반 제어기의 지능형 디지털 재설계를 위한 조직적인 방법을 제안한다. 불확실 비선형 시스템을 표현하기 위해 연속시간 불확실 TS 퍼지 모델이 구성되었다. 안정화와 추적을 위한 퍼지 모델 기반 제어기 설계를 위해 EPDC 기법이 이용되었다. 설계된 연속시간 제어기는 지능형 디지털 재설계 기법을 이용함으로써 이산시간 제어기로 전환되었다. 이 새로운 설계 기법은 퍼지 모델 기반 제어 이론과 불확실성을 가진 비선형 동적 시스템에 대한 진보된 디지털 재설계 기법의 통합을 위한 조직적이고, 효과적인 틀을 제공한다. 마지막으로, 단일 링크 유연 로봇 시스템의 모의 실험을 이용해 개발된 설계 방법의 효용성과 실행 가능성을 입증한다.

비선형 퍼지 슬라이딩면을 이용한 가변구조 제어기의 설계 (Design of a Variable Structure Controller Using Nonlinear Fuzzy Sliding Surfaces)

  • 이희진;손홍엽;김은태;조영환;박민용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1997년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.449-452
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    • 1997
  • In this paper, we suggest a variable structure controller using the time-varying nonlinear sliding surface instead of the fixed sliding surface, which has been the robustness against parameter variations and extraneous disturbance during the reaching phase. As appling TS fuzzy algorithm to the regulation of the nonlinear sliding surface, the reaching time of the system trajectory is faster than the fixed method . This proposed scheme has better performance than the conventional method in reaching time parameter variation and extraneous disturbance. To demonstrate its performance, the proposed control algorithm is applied to a rotational inverted pendulum.

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Receding horizon controller deign for fuzzy systems with input constraints

  • Jeong, Seung-Cheol;Choi, Doo-Jin;Park, Poo-Gyeon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.83.4-83
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    • 2002
  • $\bullet$ We present a state-feedback RHC for discrete-time TS fuzzy systems with input constriants. $\bullet$ The controller employ the current and one-step past information on the fuzzy weighting functions. $\bullet$ It is obtained from the finite horizon optimization problem with the invariant ellipsoid constraint $\bullet$ Under parameterized LMI conditions on the terminal weighting matrix $\bullet$ The closed-loop system stability is guaranteed. $\bullet$ The parameterized linear matrix inequalities are relaxed to a finite number of solvable LMIs.

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디지털 재설계를 이용한 퍼지제어기 (Fuzzy Controller by Using Digital Redesign)

  • 이호재;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.630-632
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    • 1999
  • In this paper, we develop intelligent digitally redesigned PAM and PWM fuzzy controllers for nonlinear systems. Takagi-Sugeno fuzzy model is used to model the nonlinear systems and a continuous-time fuzzy-model-based controller is designed based on the extended parallel-distributed-compensation method. The digital controllers are determined from existing analogue controllers. The proposed method provides an accurate and effective method for digital control of continuous·time nonlinear systems and enables us to efficiently implement a digital controller via pre-determined continuous-time TS fuzzy-model-based controller. We have applied the proposed method to the balancing problem of the inverted pendulum to show the effectiveness and feasibility of the method.

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