• 제목/요약/키워드: weighted fuzzy controller

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퍼지게인 스케쥴링 PID 제어이론을 이용한 동적 위치 유지 제어기법에 관한 연구 (A Study on the Dynamic Positioning Control Algorithm Using Fuzzy Gain Scheduling PID Control Theory)

  • 전마로;김희수;김재학;김수정;송순석;김상현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제54권2호
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    • pp.102-112
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    • 2017
  • Many studies on dynamic positioning control algorithms using fixed feedback gains have been carried out to improve station keeping performance of dynamically positioned vessels. However, the control algorithms have disadvantages in that it can not cope with changes in environmental disturbances and response characteristics of vessels motion in real time. In this paper, the Fuzzy Gain Scheduling - PID(FGS - PID) control algorithm that can tune PID gains in real time was proposed. The FGS - PID controller that consists of fuzzy system and a PID controller uses weighted values of PID gains from fuzzy system and fixed PID gains from Ziegler - Nichols method to tune final PID gains in real time. Firstly, FGS - PID controller, control allocation algorithm, FPSO and environmental disturbances were modeled using Matlab/Simulink to evaluate station keeping performance of the proposed control algorithm. In addition, simulations that keep positions and a heading angle of vessel with wind, wave, current disturbances were carried out. From simulation results, the FGS - PID controller was confirmed to have better performances of keeping positions and a heading angle and consuming power than those of the PID controller. As a consequence, the proposed FGS - PID controller in this paper was validated to have more effectiveness to keep position and heading angle than that of PID controller.

초고층건물의 풍응답제어를 위한 스마트 TMD의 퍼지 하이브리드제어 (Fuzzy Hybrid Control of a Smart TMD for Reduction of Wind Responses in a Tall Building)

  • 김한상;김현수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.135-144
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    • 2009
  • 본 연구에서는 초고층건물의 풍응답을 저감시키기 위하여 스마트 TMD(STMD)를 활용한 퍼지 하이브리드 제어기법을 제안하였다. 효과적인 제어알고리즘을 개발하기 위하여 STMD의 응답저감에 우수한 성능을 보이는 스카이훅(skyhook) 제어기와 구조물의 응답저감에 뛰어난 그라운드훅(groundhook) 제어알고리즘을 사용하였다. 본 연구에서는 두 제어기를 적절히 조합하기 위하여 최적의 가중치를 실시간으로 결정하는 퍼지 하이브리드 제어기를 개발함으로써 일반적인 가중합방식의 하이브리드 제어기법의 성능을 개선하였다 제안된 제어기의 성능을 검토하기 위하여 풍하중을 받는 76층 사무소 건물을 예제구조물로 사용하였다. MR감쇠기를 이용하여 STMD를 구성하였고, STMD의 제어성능을 평가하기 위하여 TMD및 ATMD의 성능과 비교하였다. 수치해석을 통하여 STMD의 제어성능이 TMD에 비하여 월등히 뛰어남을 확인할 수 있었다. 또한 퍼지 하이브리드 제어기법을 사용하면 스카이훅 및 그라운드훅 제어기를 효과적으로 조합하여 STMD와 건물의 응답을 동시에 줄일 수 있음을 확인하였다.

PID 제어방식에 근거한 퍼지 제어 시스템의 설계 (Design of fuzzy control system based on PID control scheme)

  • 김관준;이철희;남현도
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.404-407
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    • 1993
  • In this paper, a new PID fuzzy controller(FC) is presented. The linguistic control rules of PID FC is separated into two parts : one is e-.DELTA.e part, and the other is .DELTA.$^{2}$e - .DELTA.e part. And then two FCs employing these rule base individually are synthesized. The control input to the process is decided by taking weighted mean of the outputs of two FCs. The proposed PID FC improve the transient response of the system and gives better performance than the conventional PI FC.

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PI와 PD의 병렬 구성에 의한 퍼지 PID제어 시스템 (Fuzzy PID control System by Parallel PI and PD Control)

  • 이철희
    • 산업기술연구
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    • 제13권
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    • pp.43-48
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    • 1993
  • In this paper, a new PID fuzzy controller (FC) is presented. The linguistic control rules of PID FC is separated into two parts : one is $e-{\Delta}e$ part, and the other is ${\Delta}^2e-{\Delta}e$ part. And then two FCs employing these rule base indivisually are synthesized. The control input to the process is decided by taking weighted mean of the outputs of two FCs. The proposed PID FC improve the transient response of the system and gives better performance than the conventional PI FC.

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유압식 인버터 엘리베이터의 속도제어를 위한 하이브리드 퍼지제어기의 설계 (Design of a Hybrid Fuzzy Controller for Speed Control of a Hydraulic Elevator Controlled by Inverters)

  • 한권상;김병화;안현식;김도현
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제38권1호
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    • pp.1-13
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    • 2001
  • 인버터를 적용한 유압식 엘리베이터 시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 이러한 문제를 해결하기 위하여 먼저, 퍼지제어기와 PID제어기를 혼용하는 하이브리드제어기를 이용하는 방법을 시도한다. 그러나, 인버터를 적용한 유압식 엘리베이터는 비선형성이 강한 시스템이므로 두 제어기의 출력이 절환 되어야 하는 경계층이 다수인 경우가 대부분인데 반하여, 기존의 하이브리드제어기는 두 제어기의 출력이 절환되는 특정구간의 경계층을 제외하고는 전체 운전구간에서는 어느 한 제어기에만 영향을 받게 되므로 제어성능에 문제를 가지게 된다. 이에 따라 본 논문에서는, 출력혼합기의 출력비를 퍼지로직에 의하여 변경시키는 새로운 퍼지하이브리드제어기를 제안하여 기존의 하이브리드제어기의 문제점을 해결한다. 제안된 퍼지하이브리드제어기는 시스템의 상태에 따라서 두 제어기의 출력비를 달리하여 사용하는 방법으로 향상된 제어성능을 달성한다. 시뮬레이션 결과를 통하여, 제안된 퍼지하이브리드제어기가 극저속 속도영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전 영역에서의 제어 성능이 우수함을 보였다.

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Fuzzy Neural Controller with Additive Hybrid Operators

  • Hayashi, Yoichi;Keller, James M.;Chen, Zhihong
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1993년도 Fifth International Fuzzy Systems Association World Congress 93
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    • pp.1118-1120
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    • 1993
  • Fuzzy logic places a considerable burden on an inference engine for applications such as control or approximate reasoning. Various neural network architectures have been proposed to deal with the computational task, and yet, maintain flexibility in the desired traits of the final system. Recently, we introduced a trainable network architecture whose nodes implement weighted Yager additive hybrid operators for fuzzy logic inference in an approximate reasoning setting. In this paper we examine the utility of such networks for control situations. We show that they are capable of learning control functions which are piece-wise monotonic in each of the variables. The learning ability is demonstrated through an example.

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퍼지논리와 유전자 알고리즘 융합에 의한 지능형 제어 시스템 (On Design Intelligent Control System by Fussionf of Fuzzy Logic and Genetic Algorithms)

  • 이말례;김태은
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.952-958
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    • 1999
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 퍼지 제어 시스템 설계 방법을 제안한다. 시스템의 성능 평가는 rise-time, settling time 그리고 overshoot와 같은 성능 매개변수를 이용하였다. 제안한 방법은 root-locus 방법을 사용한 제어 시스템과 비교하였다. 기존 제어 시스템은 제어기 설계시 수학적인 처리가 필요하다. 하지만 유전자 알고리즘을 이용한 제어기 설계는 수학적인 모델링을 할 필요가 없다. 그리고 일반적으로 시스템의 비선형 정도는 탐색에 의해서만 알수 있는 성질의 것이므로 본 논문에서는 최적의 탐색 알고리즘으로 널리 인정되고 있는 유전자 알고리즘을 사용하여 전역적인 규칙 공간을 탐색한 후 이를 바탕으로 퍼지 제어기를 완성한다. 제안된 제어 시스템의 효율성은 타스크 트래킹 위치 제어 시스템을 사용하여 안정, 불안정 시스템에서 컴퓨터 모의 실험을 통해서 입증된다.

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