• 제목/요약/키워드: Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model

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데이터 마이닝을 이용한 단기부하예측 시스템 연구 (A Study on Short-Term Load Forecasting System Using Data Mining)

  • 김도완;박진배;김정찬;주영훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.588-591
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    • 2003
  • This paper presents a new short-term load forecasting system using data mining. Since the electric load has very different pattern according to the day, it definitely gives rise to the forecasting error if only one forecasting model is used. Thus, to resolve this problem, the fuzzy model-based classifier and predictor are proposed for the forecasting of the hourly electric load. The proposed classifier is the multi-input and multi-output fuzzy system of which the consequent part is composed of the Bayesian classifier. The proposed classifier attempts to categorize the input electric load into Monday, Tuesday$\sim$Friday, Saturday, and Sunday electric load, Then, we construct the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model-based predictor for each class. The parameter identification problem is converted into the generalized eigenvalue problem (GEVP) by formulating the linear matrix inequalities (LMIs). Finally, to show the feasibility of the proposed method, this paper provides the short-term load forecasting example.

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강인 퍼지 이론을 이용한 풍력 터빈의 가변 속도 제어 (Variable Speed Control of Wind Turbines Using Robust Fuzzy Algorithm)

  • 성화창;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 본 논문에서는 퍼지 이론을 이용한 풍력 터빈의 변화 속도 제어에 관해 다루고자 한다. 일반적인 풍력 터빈의 변화 속도는 복잡한 비선형성으로 나타내어지며, 플랜트를 구성하는 각 파라미터의 수치 역시 불확실하다. 이와 같은 복잡성을 해결하기 위하여, 우리는 비선형성 및 불확실성에 강인한 퍼지 제어 이론을 제안하고자 한다. 우선 풍력 터빈의 변화 속도에 대한 정확한 퍼지 모델링을 수행하게 된다. 그리고 재해석된 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델에 적합한 제어기를 설계하게 되며, 리아푸노프 안정도에 기반한 시스템의 안정도를 증명하게 된다. 마지막으로, 가상 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 효율성을 입증하게 된다.

선형 행렬부등식과 분해법을 이용한 퍼지제어기 설계 (Design of LFT-Based T-S Fuzzy Controller for Model-Following using LMIs)

  • 손홍엽;이희진;조영완;김은태;박민용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.123-128
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    • 1998
  • This paper proposes design of LFT-based fuzzy controllers for model-following, which are better than the previous input-output linearization controllers, which are not able to follow the model system states and which do not guarantee the stability of all states. The method proposed in this paper provides a LFT-based Takagi-Sugeno(T-S) fuzzy controller with guaranteed stability and model-following via the following steps: First, using LFT(Linear Fractional Transformation) and T-S fuzzy model, controllers, are obtained. Next, error dynamics are obtained for model-following, and errors go to 0(zero). Finally, a T-s fuzzy controller that can stabilizxe the system with the requirement on the control input satisfied is obtained by solving the LMIs with the MATLAB LMI Control Toolbox and a model-following controller is obtained. Simulations are performed for the LFT-based T-S fuzzy controller designed by the proposed method, which show better performance than the results of input-out ut linearization controller.

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터보제트엔진의 퍼지제어기 설계 및 다목적함수 만족기법을 통한 제어성능 향상에 관한 연구 (A Study on the Design of Fuzzy Controller for a Turbojet Engine Model and its Performance Enhancement through Satisfactory Multiple Objectives)

  • 한동주
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.61-71
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    • 2003
  • 터보제트엔진 모델에 대한 제어에 있어서, 비교적 잘 설계된 PI 제어기 성능결과를 바탕으로 Takagi-Sugeno형 뉴로-퍼지 추론계를 통한 플랜트 모델의 제어 시스템을 규명함으로서, PI형 T-S 퍼지규칙들을 퍼지제어기를 설계하였다. 이렇게 설계된 제어기의 성능을 향상시키기 위하여, 각 퍼지규칙들을 퍼지 C-Means Algorithm으로부터 각각의 목적 함수군으로 분류한 후, 각 분류군에 대해 규칙간의 가중치가 각 목적함수의 만족도에 부합되도록 하는 기법을 제시하였고, 이를 잘 설계된 T-S형 퍼지제어기에 적용하여 성능을 향상시킴으로써 그 유용성을 보였다.

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.

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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시간지연과 입력포화를 갖는 T-S 퍼지 카오스 시스템의 동기화 (Synchronization of T-S Fuzzy Chaotic System with Time-Delay and Input Saturation)

  • 김재훈;신현석;김은태;박민용
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권1호
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    • pp.13-21
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    • 2005
  • 본 논문에서는 시간지연과 입력포화를 갖는 카오스 시스템에 대한 퍼지 모텔 기반의 동기화 기법을 제안한다. 시간지연을 갖는 카오스 마스터 시스템과 슬레이브 시스템을 모델링하기 위해 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델을 이용한다. 특히 슬레이브 시스템은 제어 입력이 제한되는 입력포화 특성을 갖는다고 가정한다. 선형 오차 피드백과 병렬 분상 보상(PDC) 방법에 따라 퍼지 카오스 동기화 시스템을 설계하고 동기화 오차 시스템의 국소 안정도 조건을 해석한다. 신호 전송 채널에는 시간지연이 항상 존재하므로 채널 시간지연 또한 고려한다. 입력포화와 시간지연을 갖는 퍼지 동기화 시스템의 국소 안정도에 대한 충분 조건은 Lyapunov-Krasovskii 이론을 적용하여 선형 행렬 부등식 (LMI) 문제의 해를 통해 얻어진다. 제안된 동기화 기법의 효과를 확인하기 위해서 모의 실험을 수행한다.

불확실성을 갖는 퍼지 시스템의 출력궤환 견실 $H^infty$ 제어 (Output Feedback Robust $H^infty$ Control for Uncertain Fuzzy Dynamic Systems)

  • Lee, Kap-Lai;Kim, Jong-Hae;Park, Hong-Bae
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권6호
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    • pp.15-24
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    • 2000
  • 본 논문에서는 불확실성을 갖는 비선형 시스템의 출력 궤환 퍼지 H∞ 제어 문제를 고려한다. 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지모델로 나타내고 제어기 설계는 퍼지모델을 이용하여 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 퍼지모델에 대한 폐-루프 시스템의 안정성뿐만 아니라 외란감쇠에 대한 L₂ 이득 성능을 보장하는 충분조건을 유도한다. 유도된 조건식 으로부터 퍼지 H∞ 제어기가 존재할 충분조건을 선형 행렬부등식으로 나타내고, 이 선형 행렬부등식의 해로부터 제어기를 설계하는 알고리듬을 제시한다. 설계된 제어기는 비선형이며 퍼지 동작에 의해 자동적으로 조정된다.

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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.

회전형 역진자 시스템의 T-S 퍼지모델 기반 제어 (T-S Fuzzy Model-Based Control of a Rotary-Type Inverted Pendulum)

  • 이희정;홍석교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2815-2817
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    • 2005
  • This paper presents an experiment study on the control of a rotary-type inverted pendulum based on the Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model approach. A sufficient condition for stability of the T-S fuzzy control system is given via linear matrix inequalities (LMIs). State-feedback controllers for sub-systems are designed from the sufficient condition via change of variables which is one of the popular LMI techniques. Experimental results on a rotary-type inverted pendulum control show the feasibility of the T-S fuzzy model-based control method.

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