• 제목/요약/키워드: fuzzy closed-loop systems

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스마트 스페이스를 위한 난방, 환기 및 공기조화 시스템의 지능형 디지털 제어 (Intelligent Digital Control of Heating, Ventilating, and Air Conditioning System for Smart Space)

  • 김도완;박진배;주영훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.365-370
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    • 2007
  • This paper studies an automation problem of a heating, a ventilating, and an air conditioning (HVAC) for the development of smart space. The HVAC system is described by the fuzzy system for the stability analysis and the controller design. The linear matrix inequalities (LMIs) conditions are derived for the stabilization problem of the closed-loop system under the analog control. Also, it is required to digitally redesign the pre-designed the analog HVAC control system in order to accomplish the remote control via web. It is shown the this digital redesign problem can be converted to the convex optimization problem with the LMI constraints. An example is provided to show the effectiveness of the proposed method.

불확실한 비선형 계통에 대한 SPR 조건이 필요 없는 적응 퍼지 관측기 (Adaptive Fuzzy Observer without SPR Condition for Uncertain Nonlinear Systems)

  • 박장현;김성환
    • 전기전자학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.156-165
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    • 2003
  • 본 논문은 불확실한 비선형 계통에 대해서 강인한 적응 퍼지 관측기를 설계하는 방법을 제시한다. 새로 제시하는 관측기는 관측기 설계시 관측오차의 동특성식이 SPR (strictly positive real)이어야 한다는 조건이 불필요하다. 또한 불확실한 항에 대한 유계상수도 추정하는 알고리듬을 사용하여 강인항의 이득값을 설계자가 미리 결정할 필요가 없게 된다. 설계된 관측기를 포함한 전체 폐루프 계통에 대해서 리아프노브 안정도를 증명하였으며 관측오차를 포함한 계통의 모든 신호들의 반전역적 유계(semi-global uniform ultimate boundedness)임을 증명하였다. 이론적으로 도출된 결과를 mass-spring-damper 계통에 대한 모의실험을 수행하여 제안된 관측기의 효율성과 성능을 보였다.

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초음파 센서를 이용한 끝선 검출 모듈 개발 및 퍼지 PID/PI 끝선 제어기 설계 (Development of Edge Detecting Sensor Using Ultrasonic Module and Design of Fuzzy PID/PI Edge-Line-Controller)

  • 이은진;강진식
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.88-93
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    • 2010
  • 본 논문에서는 필름, 천, 종이 등의 권출 시스템(winding system)에 사용될 수 있는 초음파 센서 모듈을 개발하였다. 개발된 센서는 끝선 위치를 정확하게 검출하고 주위 환경에 의한 잡음 영향이 적으며 보다 안정적인 검출 신호를 출력한다. 전체 시스템의 동력학식은 권출 대상물의 무게(질량)에 의한 영향이 매우 크며, 이로 인하여 폐루프 시스템의 안정도 및 정밀제어문제등이 발생될 수 있다. 주위 환경에 의한 센서 잡음역시 제어시스템의 성능과 안정도에 영향을 준다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 퍼지-PI/PID 끝선 추적 제어기를 설계-제작하였으며, 실험을 통하여 설계된 제어기의 타당성을 입증하였다.

Design of Bi-directional RDM-DMX512 Converter for LED Lighting Control

  • Hung, Nguyen Manh;Lee, Chang-Hoon
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제13권2호
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    • pp.106-115
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    • 2013
  • LED lighting control system using unidirectional DMX512 (digital multiplex with 512 pieces of information)) protocol has been the most popular. Nowadays, the user's consumption has been upgrading to the more intelligent system but the upgrading process does not affect the existing infrastructure. There were many researches use the additional communication for the feedback communication way such as WiFi, Controller Area Network (CAN), Power Line Communication (PLC), etc but all researches had inherent disadvantages that created the independent feedback with the existing DMX512 system. Our paper represents the novel method that uses the remote device management (RDM) protocol to associate the additional feedback with existent DMX512 infrastructure in the one system. The data in DMX512 frame sending to the DMX512 client is split and repacked to become the RDM packet. This RDM packet is transferred to the RDM monitor console and the response RDM packet is converted to the DMX512 frame for control DMX512 client devices. This is the closed loop control model which uses the bidirectional convertibility between RDM packet and DMX512 frame. The proposed method not only upgrades the feedback control function for the old DMX512 system without changing the existent infrastructure, but also solves compatible problems between new RDM devices and old DMX512 devices and gives the low cost solution for extending DMX512 universe.

스마트 스페이스 구축을 위한 강인 지능형 디지털 제어기 개발 (Development of Robust Intelligent Digital Controller for Smart Space)

  • 주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.60-65
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    • 2008
  • 본 논문에서는 강인 디지털 제어기를 통한 스마트 스페이스의 안정도에 대해 논의하고자 한다. 제안된 제어기 설계 방법은 지능형 디지털 재 설계 기법을 적용하는 것이다. 좀 더 구체적으로, 불확실성 및 비선형성이 포함된 아날로그 시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지 모델을 사용하여 나타낸다. 그리고 전역적 지능형 디지털 재 설계를 위하여 해당 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 한 후, 에러가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화하여 상태 정합을 이루고자 하였다. 전역적 접근을 통해 정리된 식은 선형 행렬 부등식으로 나타나게 된다. 마지막으로, 설계된 제어기를 HVAC (Heating, ventilating, and air conditioning) 시스템에 적용함으로써 효율성을 입증하고자 한다.

시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템의 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지모델 제어기법 (Robust and Non-fragile $H_{\infty}$ Decentralized Fuzzy Model Control Method for Nonlinear Interconnected System with Time Delay)

  • 김준기;양승협;권영신;방경호;박홍배
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.64-72
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    • 2010
  • 본 논문에서는 폴리토프 불확실성과 시간지연, 그리고 제어기 섭동을 가지는 비선형 상호연결시스템의 상태궤환 제어기에 대한 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지제어기 설계 방법을 다룬다. 먼저 시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지모델로 나타내고, 이로부터 지연종속 견실비약성 $H_{\infty}$ 퍼지제어기가 존재하기 위한 충분조건, 제어기 설계방법 및 비약성을 만족하는 제어기의 꽉찬집합(compact set)을 제시한다. 이 때 제시한 조건은 변수치환과 슈어여수(Schur complement)정리를 통해 선형행렬부등식(LMI: Linear Matrix Inequality)의 계수가 꽉찬 집합 내의 파라미터의 함수로 정의되는 파라미터화 선형행렬부등식(PLMIs: Parameterized Linear Matrix Inequalities)으로 표현되며, 이를 완화기법(relaxation technique)를 사용하여 유한개의 선형행렬부등식으로 변환하고, 제어기와 비약성을 만족하는 제어기 영역을 구한다. 마지막으로 예제와 모의실험을 통해 불확실성과 시간지연, 제어기이득 섭동에도 불구하고 제안한 퍼지제어기가 폐루프시스템을 안정화시키고 외란감쇠를 보장함을 확인한다.

Feasibility of a new hybrid base isolation system consisting of MR elastomer and roller bearing

  • Hwang, Yongmoon;Lee, Chan Woo;Lee, Junghoon;Jung, Hyung-Jo
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권3호
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    • pp.323-335
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    • 2020
  • Magnetorheological elastomer (MRE), a smart material, is an innovative material for base isolation system. It has magnetorheological (MR) effect that can control the stiffness in real-time. In this paper, a new hybrid base isolation system combining two electromagnetic closed circuits and the roller bearing is proposed. In the proposed system, the roller part can support the vertical load. Thus, the MRE part is free from the vertical load and can exhibit the maximum MR effect. The MRE magnetic loop is constructed in the free space of the roller bearing and forms a strong magnetic field. To demonstrate the performance of the proposed hybrid base isolation system, dynamic characteristic tests and performance evaluation were carried out. Dynamic characteristic tests were performed under the extensive range of strain of the MRE and the change of the applied current. Performance evaluation was carried out using the hybrid simulation under five earthquakes (i.e., El Centro, Kobe, Hachinohe, Northridge, and Loma Prieta). Especially, semi-active fuzzy control algorithm was applied and compared with passive type. From the performance evaluation, the comparison shows that the new hybrid base isolation system using fuzzy control algorithm is superior to passive type in reducing the acceleration and displacement responses of a target structure.