• 제목/요약/키워드: fuzzy subsystem

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유전알고리즘을 이용한 비선형 시스템의 온라인 퍼지 모델링 (Online Fuzzy Modelling of Nonlinear Systems Using a Genetic Algorithm)

  • 이현식;오정환;신위재;김종화;진강규
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.80-87
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    • 1998
  • This paper presents and online scheme for fuzzy modelling of nonlinear systems, based on the model adjustment technique and the genetic algorithm technique. The fuzzy model is characterized by fuzzy "if-then" rules which represent locally linear input-output relations whose consequence parts are defined as subsystems of a nonlinear sysem. The discrete-time model for each subsystem is obtained to deal with initalization and unmeasurable signal problems in online estimation and the final output of the fuzzy model is computed from the outputs of the discrete-time models. Then, the parameters of both the premise and consequence parts of the fuzzy model are adjusted by a genetic algorithm. A set of simulation works is carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed method.ed method.

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무선 센서 네트워크를 위한 비선형 네트워크 제어 시스템의 출력 궤환 분산 퍼지 제어기 설계 (Decentralized Fuzzy Output Feedback Control of Nonlinear Networked Control Systems for Wireless Sensor Network)

  • 주영훈;나인호;구근범;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.323-328
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    • 2009
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 위한 비선형 네트워크 제어 시스템의 출력 궤환 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 특히나, 분산 제어를 위한 네트워크 제어 시스템은 출력의 패킷 손실과 입력 전송 실패를 가진다고 가정한다. 제어기 설계를 위해 먼저 비선형 하위 시스템의 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 제시하고, 각 하위 시스템에 대한 출력 궤환 분산 퍼지 제어기를 설계한다. 제안된 제어기를 포함한 폐루프 시스템의 안정도 조건을 Lyapunov 방정식을 통하여 구하고, 구해진 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내어, 이를 통해 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 제어기의 효용성을 평가한다.

An H Output Feedback Control for Uncertain Singularly Perturbed T-S Fuzzy Systems

  • 류석환;오설동
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.840-847
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    • 2009
  • This paper deals with an $H_{\infty}$ output feedback controller design for uncertain singularly perturbed T-S fuzzy systems. Integral quadratic constraints are used to describe various kinds of uncertainties of the plant. It is shown that the $H_{\infty}$ norm of the uncertain singularly perturbed fuzzy system is less than $\gamma$ for a sufficiently small $\varepsilon$ > 0 if the $H_{\infty}$ norms of both the slow and fast subsystem are less than $\gamma$. Using this fact, we develop a linear matrix inequality based design method which is independent of the singular perturbation parameter $\varepsilon$. A numerical example is provided to demonstrate the efficacy of the proposed design method.

비선형 시스템을 위한 퍼지 기반 적응 제어기 (Fuzzy-based adaptive controller for nonlinear systems)

  • 이윤형;윤학진;진강규;소명옥
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권6호
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    • pp.710-715
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    • 2014
  • 본 논문에서는 비선형 시스템의 제어를 위해 제어기에 적응성을 부여하는 퍼지 기반 적응제어 기법에 대해 다룬다. 이를 위해 우선 비선형 시스템을 작동점 또는 파라미터 변화에 따라 여러 개의 서브시스템으로 선형화 한다. 다음으로 각 서브시스템에 대해 선형제어 기법으로 서브제어기를 설계하고, 이 서브제어기 이득을 퍼지규칙을 이용하여 융합한다. 제안한 기법을 비선형 시스템이면서 구조적으로 불안정한 도립막대 시스템에 적용하여 시뮬레이션을 실시하고, 기존의 보간 기반의 적응 제어기법과 성능을 비교하여 그 유효성을 확인한다.

스위칭 시스템을 위한 안정도 분석 및 출력 궤환 제어 (Stability Analysis ant Static Output Feedback Control for switched system)

  • Kim, Joo-Won;Park, Jin-Bae;Joo, Young-Hoon
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.122-125
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    • 2002
  • This paper proposes a stability condition in switched system and then, introduce design method of fuzzy-model-based controller which guarantees the stability. Takagi-Sugeno(75) fuzzy model is employed to design a switching-type fuzzy-model-based ,controller. Furthermore, it is proposed that the design method stabilizing continuous and discrete-time 75 fuzzy model respectively. Each controller in each subspace stabilize the subsystem respectively. In order to guarantee the stability of the global system, it is required to guarantee the stability condition in boundaries with subsystems. The condition which guarantees the stability in boundaries is presented in this paper. Inverted Pendulum system is employed to execute computer simulations. In this computer simulation, the performance of the proposed controller is verified by the control result.

시간 지연이 있는 비선형 상호 결합 시스템의 분산 퍼지 출력 궤환 제어기 설계 (Decentralized Fuzzy Output Feedback Controller for Nonlinear Interconnected System with Time Delay)

  • 구근범;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.335-340
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    • 2008
  • 본 논문은 시간 지연을 가지는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤환 제어기를 제시한다. Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델링을 통하여 비선형 상호 결합 시스템을 퍼지 모델로 표현한다. 상호 결합 시스템의 하위 퍼지 시스템을 안정화 시킬 수 있는 분산 출력 궤한 제어기를 설계한다. 폐루프 하위 시스템들의 안정도 조건을 선형 행렬 부등식으로 나타내고, 부등식을 이용하여 제어기의 이득값을 구한다. 모의실험을 통하여 시간 지연이 있는 비선형 상호 결합 시스템에 대한 분산 퍼지 출력 궤한 제어기의 효용성을 평가한다.

The application of a fuzzy inference system and analytical hierarchy process based online evaluation framework to the Donghai Bridge Health Monitoring System

  • Dan, Danhui;Sun, Limin;Yang, Zhifang;Xie, Daqi
    • Smart Structures and Systems
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    • 제14권2호
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    • pp.129-144
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    • 2014
  • In this paper, a fuzzy inference system and an analytical hierarchy process-based online evaluation technique is developed to monitor the condition of the 32-km Donghai Bridge in Shanghai. The system has 478 sensors distributed along eight segments selected from the whole bridge. An online evaluation subsystem is realized, which uses raw data and extracted features or indices to give a set of hierarchically organized condition evaluations. The thresholds of each index were set to an initial value obtained from a structure damage and performance evolution analysis of the bridge. After one year of baseline monitoring, the initial threshold system was updated from the collected data. The results show that the techniques described are valid and reliable. The online method fulfills long-term infrastructure health monitoring requirements for the Donghai Bridge.

특이섭동 퍼지시스템의 H 출력 궤환제어 (An H Output Feedback Control for Singularly Perturbed Fuzzy Systems)

  • 류석환;최병재
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.316-323
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    • 2004
  • 이 논문에서는 특이섭동 T-S 퍼지시스템의 $H_{\infty}$ 출력 궤환 제어기의 설계를 취급한다. 특이섭동 시스템에서 저속 부시스템과 고속 부시스템의 $H_{\infty}$ 노옴이 각각 ${\gamma}$ 보다 적다면 충분히 적은 ${\varepsilon}$>0에 대해서 특이섭동 퍼지시스템의 $H_{\infty}$ 노옴이 ${\gamma}$보다 적음을 증명한다. 이러한 사실을 이용하여 특이섭동 파라메터 ${\varepsilon}$과 무관한 선형 행렬부등식을 기반으로하는 제어기 설계법을 제시한다. 제시된 설계법의 효용성을 입증하기 위하여 수치예를 보여준다.

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.

분리된 비선형 시스템의 적응 퍼지 슬라이딩모드 제어 (An Adaptive Fuzzy Sliding-Mode Control for Decoupled Nonlinear Systems)

  • 김도우;양해원;윤지섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.719-727
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    • 2002
  • We proposed a decoupled adaptive fuzzy sliding-mode control scheme for a class of fourth-order nonlinear systems. The system is decoupled into two second-order systems such that each subsystem has a separate control target expressed in terms of sliding surface. For these sliding surfaces, we define main and sub target conditions. and, we made intermediate variables which are interconnected both surface conditions from the sub target sliding surface. Then, Two sets of fuzzy rule bases are utilized to represent the equivalent control input with unknown system functions of the main target sliding surface including intermediate variables. The membership functions of the THEN-part, which is used to construct a suitable equivalent control of sliding-mode control, are changed according to the adaptive law. With such a design scheme, we not only maintain the distribution of membership functions over state space but also reduce the computing time considerably. We apply the decoupled adaptive sliding-mode control to a nonlinear Cart-Pole system and confirms the validity of the proposed approach.