• 제목/요약/키워드: Takagi-Sugeno Fuzzy System

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T-S형 퍼지제어기의 후건부 멤버십함수 동조방법 (The Tuning Method on Consequence Membership Function of T-S Type FLC)

  • 최한수;이경웅
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.264-268
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    • 2011
  • This paper presents a Takagi-Sugeno (T-S) type Fuzzy Logic Controller (FLC) with only 3 rules. The choice of parameters of FLC is very difficult job on design FLC. Therefore, the choice of appropriate linguistic variable is an important part of the design of fuzzy controller. However, since fuzzy controller is nonlinear, it is difficult to analyze mathematically the affection of the linguistic variable. So this choice is depend on the expert's experience and trial and error method. In this paper, we propose the method to choose the consequence linear equation's parameter of T-S type FLC. The parameters of consequence linear equations of FLC are tuned according to the system error that is the input of FLC. The full equation of T-S type FLC is presented and using this equation, the relation between output and parameters can represented. The parameters are tuned with gradient algorithm. The parameters are changed depending on output. The simulation results demonstrate the usefulness of this T-S type 3 rule fuzzy controller.

HIV-1 바이오 동역학 모델의 지능형 디지털 재설계 (Intelligent Digital Redesign of Biodynamic Model of HIV-1)

  • 김도완;주영훈;박진배
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.547-553
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    • 2006
  • This paper studies digital control of biodynamic model of HIV-1 via intelligent digital redesign (IDR). The purpose of the IDR is to develop an equivalent digital fuzzy controller maintaining the satisfactory performance of an existing continuous-time fuzzy controller in the sense of the state-matching. Some conditions for the stability as well as the global state-matching are provided.. They are given by the form of the linear matrix inequalities (LMIs) and thereby easily tractable by the convex optimization techniques. The main features of the proposed method are that 1) the generalized control scheme is provided for the multirate as well as the single-rate digital controllers; 2) a new compensated block-pulse function method is applied to closely match the states of the continuous-time and the sampled-data fuzzy systems in the discrete-time domain; 3) the two-step procedure of IDR is presented to prevent the performance degradation caused by the additional stability conditions. The applicability of the proposed approach is shown through the biodynamic model of HIV-1.

LMI를 이용한 퍼지 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계 (Sliding Mode Observer for Fuzzy System: An LMI Approach)

  • 송민국;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.506-511
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    • 2006
  • 본 논문에서는 비선형 시스템의 슬라이딩 모드 관측기 설계에 대해서 논의한다. 제어 대상인 비선형 시스템을 모델링 하는데 있어서 Takagi-Sugeno(T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하였고, 이때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그 것의 최대 최소 범위를 안다고 가정하였다. 제안된 시스템의 LMI (Linear Matrix Inequality)를 기반으로 한 슬라이딩 모드 관측기 설계 방법에서는 관측기와 시스템의 차이를 슬라이딩 표면으로 설정한다. 안정한 슬라이딩 표변을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다. 모의 실험을 통하여 논문에서 제안한 슬라이딩 모드 관측기의 성능을 시험한다.

불예측적 이차경로에 대한 ANFIS를 이용한 능동소음제어 (Active Noise Control by ANFIS for Unpredictable Secondary Path)

  • 김응주;최원석;김범수;임묘택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.1964-1966
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    • 2001
  • Active Noise control(ANC) is rapidly becoming the most effective way to reduce noises that can otherwise be very difficult and expensive to control. This research presents ANFIS (Adaptive Network Fuzzy Inference System) controller for adaptively noise cancelling in a duct. ANC system generates secondary control sound pressure with same amplitude and with opposite phase as noise to be eliminated. ANFIS controller is trained to optimize its parameters for adaptively cancelling noise. That is ANFIS train its parameters by gradient descent and LSE method so called hybrid method. This paper present ANFIS in active noise control which provides an improvement convergence speed and limitation of linearity condition. It can model nonlinear functions of arbitrary complexity and ANFIS can construct an input-ouput mapping based on both human knowledge in the form of Takagi and Sugeno's fuzzy if-then rules and stipulated input-output data pairs. This paper also shows that the proposed ANFIS active noise control system successfully cancelled noise.

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RCGA 기법을 이용한 컨테이너 크레인의 T-S 퍼지 모델링 (T-S Fuzzy Modeling for Container Cranes Using a RCGA Technique)

  • 이윤형;유희한;정병건;소명옥;진강규;오세준
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.697-703
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    • 2007
  • 비선형성이 강한 컨테이너 크레인은 작업 시에 호이스트 와이어로프의 길이와 화물의 질량 변화로 인해 더욱 복잡한 동역학적 특성을 나타낸다. 이 같은 복잡한 비선형시스템을 다루기 위해 퍼지로직이 종종 사용되는데, 특히 각 퍼지 규칙의 결론부를 상태 방정식으로 표현하는 T-S 퍼지모델이 대표적인 방법이다. 본 논문에서는 T-S 퍼지모델을 이용하여 호이스트 와이어로프의 길이나, 화물의 질량이 변화하는 환경에서도 컨테이너 크레인의 동특성을 표현할 수 있는 퍼지모델을 얻는 방법을 제안한다. 이때, 퍼지모델의 소속함수 파라미터는 RCGA가 결합된 모델조정기법을 통해 최적으로 조정된다. 이렇게 구현한 퍼지모델과 컨테이너 크레인 비선형시스템의 개루프 응답을 비교하여 그 유효성을 확인한다.

헬리콥터 시스템의 퍼지 분산 제어기 설계 (A Decentralized Control Technique for Experimental Nonlinear Helicopter Systems)

  • 김문환;박진배;이호재;차대범;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.80-84
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    • 2002
  • 본 논문은 2자유도 실험용 헬리콥터 시스템의 제어를 위한 분산 제어기 설계 기법을 제안한다. 분산제어기법은 특히 대규모 제어 시스템에 적합하다고 알려져 있다. 본 논문에서는 Lyapunov 안정도 설계 방법을 이용하여 상호 연결된 TS 퍼지 시스템의 안정도 조건을 유도하고 선형 행렬 부등식을 이용하여 제어기 설계 조건을 공식화한다. 제안된 방법의 유용성을 검증하기 위해, 컴퓨터 시뮬레이션뿐 만 아니라 실험을 통해 그 결과를 도출한다.

근사 이산화 모델들을 이용한 재설계된 퍼지 디지털 제어시스템의 상태-정합 특성 몇 안정도 (State-Matching Properties and Stability of Redesigned Fuzzy Digital Control System)

  • 김도완;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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    • pp.409-412
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    • 2007
  • 본 논문에서는 근사 이산-시간 모델 기반 지능형 디지털 재설계 기법의 타당성에 대해서 논의한다. 타당성을 검증하기 위해 재설계된 디지털 제어 퍼지 시스템의 안정도 및 상태-정합에 특성이 분석된다. 구체적으로 근사 이산-시간 모델들의 상태 사이의 비정합의 크기가 충분히 작으면 재설계된 디지털 제어 퍼지 시스템의 평형점은 점근적 안정함을 보인다. 또한 이러한 비정합이 영으로 수렴함에 따라 재설계된 디지털 제어 퍼지 시스템과 주어진 아날로그 제어시스템 사이의 비정합은 매우 작아짐을 보인다.

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보상된 bilinear 변환을 이용한 향상된 LMI 기반 지능형 디지털 재설계 (An Improved LMI-Based Intelligent Digital Redesign Using Compensated Bilinear Transform)

  • 김도완;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.91-94
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    • 2005
  • This paper presents a new linear- matrix- inequality- basedintelligent digital redesign (LMI-based IDR) technique to match he states of the analog and the digital control systems at the intersampling instants as well as the sampling ones. The main features of the proposed technique are: 1) the multirate control is employed, and the control input is changed N times during one sampling period; 2) The proposed IDR technique is based on the compensated bilinear transformation.

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시간 지연을 가지는 이산 시간 비선형 상호 결합 시스템의 분산 퍼지 출력 궤환 제어기 설계 (Decentralized fuzzy output feedback controller for discrete time nonlinear interconnected system with time delay)

  • 구근범;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1781-1782
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    • 2008
  • 본 논문은 시간 지연을 가지는 이산 시간 비선형 상호 결합 시스템의 분산 퍼지 출력 궤환 제어기의 설계에 대해 연구한다. T-S(Takagi-Sugeno) 퍼지 모델 기법을 이용하여 퍼지 상호 결합 시스템을 구한다. 이를 바탕으로 분산 퍼지 출력 궤환 제어기를 설계하고, 폐루프 시스템의 안정도 충분 조건을 선형 행렬 부등식 (LMI)의 형태로 나타낸다. 설계된 이득값을 통하여 상호 결합 시스템이 안정화됨을 모의실험을 통하여 보인다.

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단순 FLC의 정상상태오차 해석 (Analysis of Steady State Error on Simple FLC)

  • 이경웅;최한수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.897-901
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    • 2011
  • This paper presents a TS (Takagi-Sugeno) type FLC (Fuzzy Logic Controller) with only 3 rules. The choice of parameters of FLC is very difficult job on design FLC controller. Therefore, the choice of appropriate linguistic variable is an important part of the design of fuzzy controller. However, since fuzzy controller is nonlinear, it is difficult to analyze mathematically the affection of the linguistic variable. So this choice is depend on the expert's experience and trial and error method. In the design of the system, we use a variety of response characteristics like stability, rising time, overshoot, settling time, steady-state error. In particular, it is important for a stable system design to predict the steady-state error because the system's steady-state response of the system is related to the overall quality. In this paper, we propose the method to choose the consequence linear equation's parameter of T-S type FLC in the view of steady-state error. The parameters of consequence linear equations of FLC are tuned according to the system error that is the input of FLC. The full equation of T-S type FLC is presented and using this equation, the relation between output and parameters can represented. As well as the FLC parameters of consequence linear equations affect the stability of the system, it also affects the steady-state error. In this study, The system according to the parameter of consequence linear equations of FLC predict the steady-state error and the method to remove the system's steady-state error is proposed using the prediction error value. The simulation is carried out to determine the usefulness of the proposed method.