• 제목/요약/키워드: fuzzy modeling

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퍼지제어에 의한 파티클 움직임 및 속성변화 제어 (Controlling Particle Motion and Attribute Change by Fuzzy Control)

  • 강화석;최승학;어길수;이홍렬
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.7-14
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    • 1996
  • 파티클시스템은 비정형적 물체를 표현하기 위해 모인 기본 파티클들의 집합으로 정의된다. 파티클시스템은 시간에 대해 동적인 성질을 가지므로 연기, 구름, 폭포, 폭발 등과 같이 비정형적이고 시간의 흐름에 따라 변화하는 물체를 표현하기 적합한 모델링방법이다. 그러나 표현하고자하는 물체의 모양이나 변화의 양상이 복잡한 경우 이를 조정하기 위하여 많은 수의 파라미터가 필요하게 되고, 이들 파라미터들의 상호영향을 고려하며 적절히 조절하기가 매우 어려워지게 된다. 또한 파티클의 움직임과 변화를 계산하기 위하여 운동방정식 및 변화함수를 근사화하여 사용하는데 이는 근원적인 부정확성(inaccuracy)을 내포하므로 이런 부정확성을 포함하고 있는 다수의 요인이 결합되었을 때 나타나는 궁극적 결과를 파악하기 어렵다. 본 논문에서는 이런 문제를 해결하기 위하여 기존의 파티클시스템에서의 파티클의 운동 및 변화를 제어하는 데에 퍼지제어기법을 도입하는 새로운 접근방식을 제안하고, 시스템을 구현하여 폭발장면 등을 대상으로 하여 실험한다.

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퍼지 논리를 이용한 색채 기반 감성 분석 (Color-based Emotion Analysis Using Fuzzy Logic)

  • 우영운;김창규;김치용
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.245-250
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    • 2008
  • 색채 심리학은 색채와 관련된 인간의 행동을 연구하는 심리학의 한 분야이다. 색채는 상징성과 이미지를 지니는 동시에 인간과 심리적 교감을 나눈다. 각 색채는 희망, 열정, 사랑, 생명, 죽음 등 다양한 이미지를 갖고 있다. 여기에 각 색깔이 주는 독특한 자극은 인간의 감성과 심리에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 본 논문에서는 사용자가 방 모델링을 하고 그 모델링에 사용된 색상 정보를 분석하고 퍼지 소속 함수를 적용하여 소속도를 구한 후, 그 소속도를 퍼지 추론 규칙에 적용하여 각 색채의 빈도수를 백분율로 나타낸 후 그 색채에 따른 인간의 감성 상태를 파악하는 기법을 제안하였다. 제안된 색체 기반 감성 분석 기법을 알슐러와 해트윅(Alschuler and Hattwick)의 색채에 따른 감성 상태에 적용한 결과, 제안된 기법이 효율적인 것을 확인하였다.

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진화 연산 알고리즘과 퍼지 논리를 이용한 고속 열처리 공정기의 제어기 설계 (Design of Controller for Rapid Thermal Process Using Evolutionary Computation Algorithm and Fuzzy Logic)

  • 황민웅;도현민;최진영
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.37-47
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    • 1998
  • 본 논문은 진화 연산 알고리즘과 퍼지 로직을 이용하여 고속 열처리 공정기의 웨이퍼 온도를 제어하는 제어기 설계 방법을 제안한다. 전체 제어기는 기준 온도의 정상 상태의 추종을 위한 앞먹임 정적 제어기, 과도 상태의 추종을 위한 앞먹임 동적 제어기, 그리고 온라인 상에서 모델링 오차나 외란을 극복하기 위한 되먹임 오차 제어기로 구성된다. 앞먹임 제어기들은 퍼지 로직을 이용하여 모든 동작점에서 제어 입력을 구해주는 전역적 비선형 제어기로 구성된다. 각 제어기들의 제어 파라미터는 진화 연산 알고리즘을 이용하여 추정되므로 수학적 모델식을 모르는 경우에도 제어기를 설계할 수 있는 장점이 있다. 끝으로 모의 실험을 통하여 제어기의 성능을 검증한다.

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보일러-터빈 설비에 대한 기준모델 추종 퍼지 제어시스템의 설계 (A Design of Reference Model Following Fuzzy Control System for Boiler-Turbine Equipment)

  • 정호성;황창선;황현준
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제11권4호
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    • pp.82-91
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    • 1997
  • I보일러-터빈 설비는 화력발전소의 주전원설비 내지 자가발전설비로서 보일러는 연료를 연소시켜 그 열을 수관내의 물에 전달하여 필요한 증기를 얻는 설비이고, 터빈은 보일러에서 보내온 고온, 고압의 증기를 팽창시켜 기계적 에너지로 변환하여 그 에너지로 발전기를 회전하여 전기를 얻는 장치이다. 보일러-터빈 설비는 전기적 출력과 드럼내의 증기압 및 수위를 적절히 조절함으로써 발전소의 안정된 운전을 도모하고 발전용 연료의 절감 및 이를 통한 공해 저감을 이루어야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 이런 보일러-터빈 설비에 대한 제어시스템을 설계하는 한 방법으로서 기준모델 추종형 퍼지 시스템을 제안한다. 보일러-터빈 설비는 다변수 비선형 시스템으로서 일반적인 제어시스템 구성이 힘들지만, 오버슈트가 없으며 속응성이 좋은 기준모델을 선정하고 이 기준모델을 추종하도록 하는데 일반적인 1입력-1출력 퍼지제어기만을 적용하여도 기준신호에 대한 추종성 및 외란제거 능력 그리고 모델링 오차에 대한 강인성까지 나타내는 제어시스템의 설계가 가능하게 되었다. 따라서 전원설비로서의 보일러-터빈 설비에 대한 효율적인 제어시스템 설계방법으로 활용될 수 있을 것이다.

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하수처리 활성오니공정의 에너지 절감을 위한 퍼지 제어 방법에 관한 연구 (A Study on Fuzzy Control Method of Energy Saving for Activated Sludge Process in Sewage Treatment Plant)

  • 남의석
    • 전기학회논문지
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    • 제67권11호
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    • pp.1477-1485
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    • 2018
  • There are two major issues for activated sludge process in sewage treatment plant. One is how to make sewage be more clean and the other is the energy saving in sewage treatment process. The major monitoring sewage qualities are chemical oxygen demand, phosphorus, nitrogen, suspended solid in effluent. These are transmitted to the national TMS(Telemetry Monitoring System) at every hour. If these exceed the environmental standard, the environmental charges imposed. So, these water qualities are to be controlled below the environmental standard in operation of sewage treatment plant. And recently, the energy saving is also important in process operation. Over 50% energy is consumed in blowers and motors for injection oxygen into aeration tank. So, with the water qualities to be controlled below the environmental standard, the energy saving also is to be accomplished for efficient plant management. Almost researches are aimed to control water quality without considering energy saving. AI techniques have been used for control water quality. AI modeling simulator provided the optimal control inputs(blower speed, waste sludge, return sludge) for control water quality. Blower speed is the main control input for activated sludge process. To make sewage be more clean, the excessive blower speed is supplied, but water quality is not better than the previous. In results, non necessary energy is consumed. In this paper we propose a new method that the energy saving also is to be accomplished with the water qualities to be controlled below the environmental standard for efficient plant management. Water qualities in only aeration tank are used the inputs of fuzzy models. Outputs of these models are chemical oxygen demand, phosphorus, nitrogen, suspended solid in effluent and have the environmental standards. In test, we found this method could save 10% energy than the previous methods.

퍼지제어기를 이용한 로보트 액츄에이터용 초음파 모터의 온도 보상에 관한 연구 (The Study on the Temperature Compensation of Ultrasonic Motor for Robot Actuator Using Fuzzy Controller)

  • 차인수;유권종;백형래;김영동
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.165-172
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    • 1998
  • USM의 전기 기계적인 변환은 USM의 고정자에 정렬된 PZT트랜듀서를 구동하기 위한 2-상 고주파 전력 변환부와 고정자와 회전자 사이에 마찰력을 변환하는 기계적인 트러로써 나눠지며 이러한 구조특성 때문에 온도에 의한 비선형 특성이 내포하게 된다. 초음파 모터의 외함의 온도가 +2$0^{\circ}C$~3$0^{\circ}C$에서는 정상적인 특성을 나타내지만 장시간의 운전에 의한 모터의 마찰열에 의해 온도증가는 구동주파수, 구동전류, 속도의 감소를 가져온다. 현재 사용되고 있는 초음파 모터는 온도에 대한 보상이 이뤄지지 않고 있다. 본 논문에서는 퍼지제어 기법을 통해 초음파 모터의 운전중 외함의 온도증가에 따른 속도 보상용 시스템을 제안한다.

가변 안내익을 이용한 터보팬 엔진 제어시스템 (Control System of Turbofan Engine with Variable Inlet Guide Vane)

  • 배경욱;민찬오;천봉규;이창용;이대우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.237-242
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    • 2014
  • 항공기용 터보팬 엔진의 성능이 이륙과 같이 급격하게 변하는 상황일 때 압축기에서 서지현상이 발생할 수 있는데, 본 논문에서는 이를 방지하는 것을 목적으로 한다. 제안된 시스템은 연료유량을 개루프 명령으로 생성하고, 가변 안내익을 폐루프로 설계하여 터보팬 엔진에 대한 제어시스템을 고전적인 PID제어기와 퍼지 추론 기법을 적용하여 설계하였다. 시뮬레이션은 SIMULINK를 이용하였는데, 제어로직 구성을 위한 동역학적 모델링은 NPSS(엔진해석프로그램)와 SIMULINK를 연동시켜주는 SIMUNLINK BLOCK인 NPSS S-function을 설계하여 이용하였다. 그리고 시뮬레이션 결과로 PID와 Fuzzy 모든 방법에 있어 VIGV의 제어결과로 서지현상을 방지할 수 있음을 증명하였다.

예보인자의 효과적 추출을 위한 다항식 방사형 기저 함수 신경회로망 기반 초단기 강수예측 분류기의 설계 (Design of Very Short-term Precipitation Forecasting Classifier Based on Polynomial Radial Basis Function Neural Networks for the Effective Extraction of Predictive Factors)

  • 김현명;오성권;김현기
    • 전기학회논문지
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    • 제64권1호
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    • pp.128-135
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    • 2015
  • In this study, we develop the very short-term precipitation forecasting model as well as classifier based on polynomial radial basis function neural networks by using AWS(Automatic Weather Station) and KLAPS(Korea Local Analysis and Prediction System) meteorological data. The polynomial-based radial basis function neural networks is designed to realize precipitation forecasting model as well as classifier. The structure of the proposed RBFNNs consists of three modules such as condition, conclusion, and inference phase. The input space of the condition phase is divided by using Fuzzy C-means(FCM) and the local area of the conclusion phase is represented as four types of polynomial functions. The coefficients of connection weights are estimated by weighted least square estimation(WLSE) for modeling as well as least square estimation(LSE) method for classifier. The final output of the inference phase is obtained through fuzzy inference method. The essential parameters of the proposed model and classifier such ad input variable, polynomial order type, the number of rules, and fuzzification coefficient are optimized by means of Particle Swarm Optimization(PSO) and Differential Evolution(DE). The performance of the proposed precipitation forecasting system is evaluated by using KLAPS meteorological data.

지능형 자동차의 적응형 제어를 위한 차선인식 (Lane Detection for Adaptive Control of Autonomous Vehicle)

  • 김현구;주영환;이종훈;박용완;정호열
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.180-189
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    • 2009
  • Currently, most automobile companies are interested in research on intelligent autonomous vehicle. They are mainly focused on driver's intelligent assistant and driver replacement. In order to develop an autonomous vehicle, lateral and longitudinal control is necessary. This paper presents a lateral and longitudinal control system for autonomous vehicle that has only mono-vision camera. For lane detection, we present a new lane detection algorithm using clothoid parabolic road model. The proposed algorithm in compared with three other methods such as virtual line method, gradient method and hough transform method, in terms of lane detection ratio. For adaptive control, we apply a vanishing point estimation to fuzzy control. In order to improve handling and stability of the vehicle, the modeling errors between steering angle and predicted vanishing point are controlled to be minimized. So, we established a fuzzy rule of membership functions of inputs (vanishing point and differential vanishing point) and output (steering angle). For simulation, we developed 1/8 size robot (equipped with mono-vision system) of the actual vehicle and tested it in the athletics track of 400 meter. Through the test, we prove that our proposed method outperforms 98 % in terms of detection rate in normal condition. Compared with virtual line method, gradient method and hough transform method, our method also has good performance in the case of clear, fog and rain weather.

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정수장 잔류염소 일정제어를 위한 지능형 제어기 개발 (Intelligent Controller for Constant Control of Residual Chlorine in Water Treatment Process)

  • 이호현;장상복;홍성택;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.147-154
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    • 2014
  • 본 논문에서는 발암물질 저감을 위하여 정수장 염소투입공정 중 전염소 주입에 따른 침전지의 염소 증발량이 주야간, 계절별 현격한 차이가 발생함에 따라 시간대별/계절별/날씨별 유입목표 잔류염소를 변경하고자 운영자의 경험에 기반한 퍼지 모델링 기법을 도입하였다. 퍼지에 의해 설정된 목표 잔류염소농도를 유지하기 위하여 침전지 유입부에 잔류염소 계측기를 추가 설치하여 피드백 Loop 시간을 최소화하였고 지연시간이 긴 시스템에 적용되는 이중 피드백 제어시스템인 캐스케이드 제어를 병행 실시하였다. 이를 통해 소독공정의 고유특성인 시간지연에 대한 선제적 대응 및 침전지 잔류염소농도 변화폭을 7.3배가량 안정화를 시키고 염소소모량을 저감하여 안정적이고 경제적인 물 공급이 가능하도록 하였다.