• Title/Summary/Keyword: fuzzy modeling

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

  • Song Min-Guk;Ju Yeong-Hun;Park Jin-Bae
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.159-163
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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, 이 때 발생할 수 있는 모델 불확실성과 외란에 대해 그것의 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 표면을 갖는 슬라이딩 관측기의 존재 가능성을 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 슬라이딩 모드 관측기 이득은 LMI 존재 조건의 해를 이용하여 구한다.

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Adaptive fuzzy sliding mode controller for uncertain nonlinear systems (불확실한 비선형 시스템에 대한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기)

  • Hwang Eun-Ju;Baek Jae-Ho;Kim Eun-Tae;Park Min-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.164-167
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    • 2006
  • 본 논문에서는 불확실한 비선형 시스템에 대한 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기를 설계한다. 불확실한 비선형 시스템에서 발생할 수 있는 파라미터의 변화를 대처하기 위해서 적응 퍼지 이론을 이용하였고, 외란으로 인한 불확실성을 슬라이딩 모드의 제어기를 통해서 해결하였다. 또한 퍼지 튜닝을 통해 슬라이딩 조건을 가변화함으로써 기존의 슬라이딩 모드 제어기에 비해 빠르고 정확하게 추종 가능하도록 제어기의 성능을 향상시킨다. 제안하는 제어기는 정확한 동역학 모델의 구현이 어렵고 복잡한 비선형 시스템에 외란 특성이 우수한 슬라이딩 모드와 실제 시스템을 표현하는 범용 근사자로 유용성이 입증된 퍼지 시스템을 이용하여 간단하고 쉽게 제어할 수 있도록 하였다. Lyapunov이론을 통하여 전역적인 안정화를 보이며, 마지막으로 역진자 시스템에 적용하여 제안된 제어기의 성능을 검증한다.

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Fuzzy Modeling and Fuzzy Control of HIV-1 Biodynamics (HIV-1 바이오 동역학 모델의 퍼지 모델링 및 제어)

  • Kim Do-Wan;Ju Yeong-Hun;Park Jin-Bae
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.75-78
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    • 2006
  • 본 논문에서 우리는 HIV-1 바이오 동역학모델의 퍼지 모델링 및 디지털 퍼지 제어 기법을 소개한다. 그것의 제어구조는 샘플링 점들에서 측정한 상태로부터 현재 상태를 대략적으로 예측하는 수치적 적분 구조를 사용한다. 제안된 지능형 디지털 재설계에서는 전역 상태-정합과 안정도 조건들을 동시적으로 만족하는 타당한 디지털 제어 이득들을 찾는 것이다. 우리는 보상된 블록-펄스 함수를 이용하여 새로운 전역 상태-정합 조건을 우선 제시하며 그리고 나서 안정도 조건들을 이 조건들에 추가한다. 유도된 조건들은 선형행렬 부등식으로 묘사되며, 그로인해 볼록 최적화 문제로 쉽게 해결될 수 있다. 또한, 안정도 조건으로 인한 성능 하강을 방지하기 위해 두 단계 지능형 디지털 재설계 과정이 제안된다. 첫 번째 단계에서는 전역 상태-정합만을 고려한 디지털 제어 이득을 찾는다. 두 번째 단계에서는 얻어진 디지털 제어하의 폐루프 시스템을 안정화 시키는 추가디지털 제어기를 설계한다.

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Robust Adaptive Fuzzy Observer Based Control for Unknown Nonlinear Systems (적응 퍼지 관측기를 이용한 비선형 시스템의 강인한 제어기 설계)

  • Ryu Tae-Yeong;Hyeon Chang-Ho;Kim Eun-Tae;Park Min-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.420-424
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    • 2006
  • 본 논문에서는 외란을 갖는 불확실한 비선형 시스템을 제어하기 위하여 $H^{\infty}$ 제어를 이용한 강인 간접 적응 퍼지 관측기를 설계하여 상태변수를 관측하고 외란관측기를 설계하여 시스템의 외란을 제거하는 강인한 제어기를 구성한다. 제안된 외란관측기는 시스템과 외란의 대역폭보다 큰 궤환 이득을 가짐으로써 기존의 역플랜트 모델 또는 퍼지 기반의 외란관측기 보다 간단한 구조를 가지고 외란과 시스템 모델링 오차의 합을 관측해 낼 수 있다. 본 논문에서는 도립진자 시스템의 모의실험을 통하여 관측기, 외란관측기와 제어기의 성능을 평가한다.

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On ths Stability Issues of Linear Takagi-Sugeno Fuzzy Models

  • Joh, Joongseon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.7 no.2
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    • pp.110-121
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    • 1997
  • Stability issues of linear Takagi-Sugeno fuzzy modles are thoroughly investigated. At first, a systematic way of searching for a common symmetric positive definite P matrix (common P matrix in short), which is related to stability, is proposed for N subsystems which are under a pairwise commutativity assumption. Robustness issue under modeling uncertainty in each subsystem is then considered by proposing a quadratic stability criterion and a method of determining uncertainty bounds. Finally, it is shown that the pairwise commutative assumption can be in fact relaxed by interpreting the uncertainties as mismatch parts of non-commutative system matrices. Several examples show the validity of the proposed methods.

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Design of Extended Multi-FNNs model based on HCM and Genetic Algorithm (HCM과 유전자 알고리즘에 기반한 확장된 다중 FNN 모델 설계)

  • Park, Ho-Sung;Oh, Sung-Kwun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.11c
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    • pp.420-423
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    • 2001
  • In this paper, the Multi-FNNs(Fuzzy-Neural Networks) architecture is identified and optimized using HCM(Hard C-Means) clustering method and genetic algorithms. The proposed Multi-FNNs architecture uses simplified inference and linear inference as fuzzy inference method and error back propagation algorithm as learning rules. Here, HCM clustering method, which is carried out for the process data preprocessing of system modeling, is utilized to determine the structure of Multi-FNNs according to the divisions of input-output space using I/O process data. Also, the parameters of Multi-FNNs model such as apexes of membership function, learning rates and momentum coefficients are adjusted using genetic algorithms. An aggregate performance index with a weighting factor is used to achieve a sound balance between approximation and generalization abilities of the model. To evaluate the performance of the proposed model we use the time series data for gas furnace and the NOx emission process data of gas turbine power plant.

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Analysis of High Speed Linear Motor Feed System Characteristics (리니어모터 응용 고속 이송시스템 특성분석에 관한 연구)

  • 유송민
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.993-996
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    • 2000
  • A brushless linear motor is suitable for a high-accuracy servo mechanism. It is also suitable for operation with higher speed and precision. Since it does not involve some sort of mechanical coupling, linear driving force can be applied directly. Basic models including magetomotive force and electromotive forces are introduced and simplified. Both conventional PID and fuzzy controllers are implemented and performance results using those controllers are compared. Along with better simulated performance observed using fuzzy controller, further fabrication is to be included with various empirical results. Several system operational characteristics have been observed. Typical nonlinearities as friction, cogging and torque or thrust ripple that might deteriorate system performance would be tackled using presumably effective method such as neural network based learning controller.

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Modeling and simulation of CNP-applied network security models with application of fuzzy rule-based system (퍼지를 적용한 계약망 프로토콜 기반의 네트워크 보안 모델의 설계 및 시뮬레이션)

  • Lee Jin-ah;Cho Tae-ho
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.14 no.1
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    • pp.9-18
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    • 2005
  • Attempts to attack hosts in the network have become diverse, due to crackers developments of new creative attacking methods. Under these circumstances the role of intrusion detection system as a security system component gets considerably importance. Therefore, in this paper, we have suggested multiple intrusion detection system based on the contract net protocol which provides the communication among multiple agents. In this architecture, fuzzy rule based system has been applied for agent selection among agents competing for being activated. The simulation models are designed and implemented based on DEVS formalism which is theoretically well grounded means of expressing discrete event simulation models.

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Cell Formation Using Fuzzy Multiobjective Nonlinear Mixed-integer Programming (다목적 비선형 혼합정수계획법을 이용한 셀 형성)

  • 오명진
    • Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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    • v.23 no.61
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    • pp.41-50
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    • 2000
  • Cell formation(CF) Is to group parts with similar geometry, function, material and process into part families, and the corresponding machines into machine cells. Cell formation solutions often contain exceptional elements(EEs). Also, the following objective functions - minimizing the total costs of dealing with exceptional elements and maximizing total similarity coefficients between parts - have been used in CF modeling. Thus, multiobjective programming approach can be developed to model cell formation problems with two conflicting objective functions. This paper presents an effective cell formation method with fuzzy multiobjective nonlinear mixed-integer programming simultaneously to form machine cells and to minimize the cost of eliminating EEs.

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Development of High Speed Feed System using Linear Motor (리니어모터 응용 고속이송계 제어기술 개발)

  • 유송민
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2000.05a
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    • pp.973-976
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    • 2000
  • A brushless linear motor is suitalbe fur a high-accuracy servo mechanism. It is also suitable for operation with higher speed and precision. Since it does not involve some sort of mechanical coupling, linear driving force can be applied directly. Basic models including magetomotive farce and electromotive forces are introduced and simplified. Both conventional PID and fuzzy controllers are implemented and performance results using those controllers are compared. Along with better simulated performance observed using fuzzy controller, further fabrication is to be included with various empirical results. Typical nonlinearities as friction, cogging and torque or thrust ripple that might deteriorate system performance would be tackled using presumably effective method such as neural network based learning controller.

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