• 제목/요약/키워드: Takagi-Sugeno model

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Power Series를 이용한 불확실성을 포함된 비선형 시스템의 지능형 디지털 재설계 (Intelligent Digital Redesign of Uncertain Nonlinear Systems Using Power Series)

  • 성화창;주영훈;박진배;김도완
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.496-498
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    • 2005
  • This paper presents intelligent digital redesign method of global approach for hybrid state space fuzzy-model-based controllers. For effectiveness and stabilization of continuous-time uncertain nonlinear systems under discrete-time controller, Takagi-Sugeno(TS) fuzzy model is used to represent the complex system. And global approach design problems viewed as a convex optimization problem that we minimize the error of the norm bounds between nonlinearly interpolated linear operators to be matched. Also by using the power series, we analyzed nonlinear system's uncertain parts more precisely. When a sampling period is sufficiently small, the conversion of a continuous-time structured uncertain nonlinear system to an equivalent discrete-time system have proper reason. Sufficiently conditions for the global state-matching of the digitally controlled system are formulated in terms of linear matrix inequalities (LMIs).

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Adaptive Model Reference Control Based on Takagi-Sugeno Fuzzy Models with Applications to Flexible Joint Manipulators

  • Lee, Jongbae;Lim, Joon-hong;Park, Chang-Woo;Kim, Seungho
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권3호
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    • pp.337-346
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    • 2004
  • The control scheme using fuzzy modeling and Parallel Distributed Compensation (PDC) concept is proposed to provide asymptotic tracking of a reference signal for the flexible joint manipulators with uncertain parameters. From Lyapunov stability analysis and simulation results, the developed control law and adaptive law guarantee the boundedness of all signals in the closed-loop multi-input/multi-output system. In addition, the plant state tracks the state of the reference model asymptotically with time for any bounded reference input signal.

Spring Flow Prediction affected by Hydro-power Station Discharge using the Dynamic Neuro-Fuzzy Local Modeling System

  • Hong, Timothy Yoon-Seok;White, Paul Albert.
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.58-66
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    • 2007
  • This paper introduces the new generic dynamic neuro-fuzzy local modeling system (DNFLMS) that is based on a dynamic Takagi-Sugeno (TS) type fuzzy inference system for complex dynamic hydrological modeling tasks. The proposed DNFLMS applies a local generalization principle and an one-pass training procedure by using the evolving clustering method to create and update fuzzy local models dynamically and the extended Kalman filtering learning algorithm to optimize the parameters of the consequence part of fuzzy local models. The proposed DNFLMS is applied to develop the inference model to forecast the flow of Waikoropupu Springs, located in the Takaka Valley, South Island, New Zealand, and the influence of the operation of the 32 Megawatts Cobb hydropower station on springs flow. It is demonstrated that the proposed DNFLMS is superior in terms of model accuracy, model complexity, and computational efficiency when compared with a multi-layer perceptron trained with the back propagation learning algorithm and well-known adaptive neural-fuzzy inference system, both of which adopt global generalization.

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비선형 미분방정식의 TSK 퍼지 모델 유도에 관하여 (On the Derivation of TSK Fuzzy Model for Nonlinear Differentical Equations)

  • 이상민;조중선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.720-725
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    • 2001
  • 비선형 미분방정식으로부터 TSK(Takagi-Sugeno-Kang) 퍼지모델을 유도한느 것은 퍼지 제어의 이론분야에서는 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 off-equilibrium에서 상수항을 가지는 부분 미분 방정식을 배제시키는 방법을 제안한다. 이는 전건부의 언어적 표현이 삼각형 소속함수들을 가지는 기본적인 TSK 퍼지모델에서 체계적으로 유도되어진다. 그리고, 유도된 TSK 퍼지모델의 전건부 소속함수들은 GA(Genetic Algorithm)를 이용하여 최적화함으로써 실제 미분방적식에 근사화한다. 아울러 이상의 제안된 방법의 우수성을 모의실험을 통하여 검증한다.

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퍼지 확률 기울기 알고리즘을 이용한 등화기 설계 (Design of Equalizer using Fussy Stochastic Gradient Algorithm)

  • 박형근;나유찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.152-159
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    • 2005
  • 본 논문에서는 스텝 크기(step size)를 자동적으로 조절함으로써 빠른 수렴비와 낮은 초과 MSE를 갖는 TS(Tagaki-Sugeno) 퍼지 모델과 ISI에 강하고 위상변화에 둔감한 CMA(constant modulus algorithm)를 접목시킨 새로운 퍼지 확률 기울기(Fuzzy Stochastic Gradient) 알고리즘을 제시하고 비이상적인 전송채널에 의해서 발생한 왜곡을 보상함으로써 수신 측에서 비트 검출 오류를 감소시키기 위하여 국내 지상파 디지털 TV의 표준으로 되어 있는 VSB 방식에 적용 가능한 등화기(equalizer)를 구현하였다.

시간 지연을 갖는 이산 시간 비선형 시스템에 대한 H∞ 퍼지 강인 제어기 설계 (Robust H∞ Fuzzy Control for Discrete-Time Nonlinear Systems with Time-Delay)

  • 김택룡;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.324-329
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    • 2005
  • 본 논문에서는 시간 지연을 갖는 이산 시간 비선형 시스템을 $H\infty$ 의미에서 안정하게 하는 정적 출력 제한 퍼지 제어기 설계를 제시한다. 먼저 대상이 되는 비선형 시스템은 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현 되어진다. 그리고 parallel distributed compensation technique을 이용하여 퍼지 제어기의 형태를 만든다. 하나의 Lyapunov 함수를 정하여서 폐루프 시스템의 전역 점근적 안정성과 외란에 대한 강인성을 bilinear matrix inequality 형태로 제시한다. 그리고 합동변환법과 동질성 변환법을 통해 이것을 선형 행렬 부등식 (linear matrix inequality) 으로 표현한다. 제안된 방법의 효율성과 가능성을 보여주기 위해 한 예제를 포함한다.

Robust Adaptive Fuzzy Observer Based Synchronization of Chaotic Systems

  • Hyun, Chang-Ho;Kim, Eun-Tai;Park, Mi-Gnon
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.341-344
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    • 2007
  • This paper proposes an alternative robust adaptive high-gain fuzzy observer design scheme and its application to synchronization of chaotic systems. The structure of the proposed observer is represented by Takagi-Sugeno fuzzy model and has the integrator of the estimation error. This improves the performance of high-gain observer and makes the proposed observer robust against noisy measurements, uncertainties and parameter perturbations as well. Using Lyapunov stability theory, an adaptive law is derived and the stability of the proposed observer is analyzed. Some simulation result is given to present the validity of theoretical derivations and the performance of the proposed observer.

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A Fuzzy Model Based Controller for the Control of Inverted Pendulum

  • Wook Chang;Kwon, Ok-Kook;Joo, Young-Hoon;Park, Jin-Bae
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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    • pp.459-464
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    • 1998
  • In this paper, we propose a stable fuzzy logic controller architecture for inverted pendulum,. In the design procedure, we represent the fuzzy system as a Takagi-Sugeno fuzzy model and construct a global fuzzy logic controller by considering each local state feedback controller and a supervisory controller, Unlike usual parallel distributed controller, one can design a global stable fuzzy controller without finding a common Lyapunov function by the proposed method. A simulation is performed to control the inverted pendulum to show the effectiveness and feasibility of the proposed fuzzy controller.

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시간지연을 갖는 비선형 시스템의 퍼지 H2H 제어기 설계 (Fuzzy H2H Controller Design for Delayed Nonlinear Systems)

  • 조희수;이갑래;박홍배
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.578-583
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    • 2002
  • This paper presents a method for designing fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers of nonlinear systems with time varying delay. Takagi-Sugeno fuzzy model is employed to represent nonlinear systems with time varying delay. Using a single quadratic Lyapunov function, the globally exponential stability and $H_2/H_{\infty}$ performance problem are discussed. A sufficient condition for the existence of fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers is then presented in terms of linear matrix inequalities(LMls). The proposed fuzzy $H_2/H_{\infty}$ controllers minimizes the upper bound on the linear quadratic performance measure.

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

  • 김주원;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.149-152
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    • 2001
  • 본 논문은 연속 시간과 이산 시간에서의 스위칭 모드 퍼지 모델 기반 제어기의 새로운 설계 기법에 대해서 논의한다. 스위칭 모드 퍼지 모델 기반 제어기의 설계에는 Takagi-Sugeno(75) 퍼지 시스템이 사용된다. 이 스위칭 모드 퍼지 모델 기반 제어기는 "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 75 퍼지 시스템의 안정화를 보장하는 선형 행렬 부등식들(LMls)에 의해 결정된다. 적절한 시뮬레이션 예제를 통한 성능 비교를 통해 본 논문의 우수성을 입증한다.

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