• 제목/요약/키워드: 퍼지제어 알고리즘

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유전자 알고리즘을 이용한 최적의 퍼지제어기 설계방식 (Optimal Fuzzy Controller Design Method using the Genetic Algorithm)

  • 손동설;이용구;엄기환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.363-371
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    • 1999
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용한 최적의 퍼지 제어기 설계에 대한 방식을 제안한다. 제안하는 방식은 최적화 문제에 매우 효과적인 유전자 알고리즘을 이용하여 퍼지 제어기의 퍼지규칙, 입ㆍ출력 스케일링 펙터를 결정하는 방식이다. 서보 시스템에 적합한 퍼지 규칙은 퍼지 제어기의 성능지표인 적합도 함수를 사용한다. 제안된 제어 방식의 유용성을 확인하기 위하여 단일 링크 매니퓰레이터를 제어 대상으로 시뮬레이션 및 실험을 하여 일반적인 퍼지 제어 방식과 제어 성능 및 특성을 비교 검토한다.

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지능제어기 보상을 위한 유전 알고리즘 이용에 관한 연구 (A Study on the Use of Genetic Algorithm for Compensate a Intelligent Controller)

  • 신위재;문정훈
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.93-99
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    • 2009
  • 퍼지제어, 신경망, 유전알고리즘은 시스템의 지능을 좀 더 높게 만들기 위한 알고리즘들이다. 본 논문은 원하는 응답을 얻기 위해 유전알고리즘을 사용해서 퍼지제어기를 최적화시켰다. 또한, 보상된 퍼지제어기는 두 개의 제어규칙을 갖는다. 하나의 제어규칙은 오버슛과 과도응답영역에서 일어나는 상승시간을 감소시키기 위해 사용하고 다른 하나는 정상상태오차를 줄이고 수렴영역에서의 수렴을 빠르게 가져가기 위해 사용된다. 유전알고리즘 제어기는 두 개의 퍼지 룰 베이스의 최적한 교체시기를 찾기 위해 사용하며 퍼지-유전알고리즘 제어기는 재생산, 교배와 변이의 과정을 갖는다. 그리고 유압서보 모터 제어시스템에 적용하여 제안한 알고리즘을 실험하였다. 실험 결과 보상된 FUZZY-GA제어기가 두 개의 룰 베이스를 갖는 퍼지제어 기술에 비해 좋은 제어성능을 가짐을 관찰하였다.

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유전알고리즘 기반 광디스크를 위한 퍼지 PI/PD 제어기 설계 (Design of a Fuzzy PI/PD Controller Based on Genetic Algorithm for Optical Disk Drive)

  • 유종화;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2221-2223
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유전알고리즘을 기반으로 하여 설계된 광 디스크 드라이브의 광학헤드 구동기용 퍼지 PI/PD 제어기를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 제어기는 광디스크 드라이브의 광학헤드용 구동기의 포커싱 서보계, 트랙킹 서보계를 제어할 수 있는 퍼지 제어기이며 유전알고리즘을 통해 최적의 퍼지 규칙을 도출한다. 그리고 이를 토대로 모의실험을 수행한다.

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퍼지 추론을 적용한 손가락 이동에 의한 커서 제어 (Cursor Control by the Finger Movement Using Fuzzy Inference)

  • 신일식;손영선
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.195-198
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    • 2002
  • 본 논문에서는 영상 해석 알고리즘의 하나인 원형 패턴 벡터 알고리즘과 퍼지 추론을 사용하여 손가락으로 커서를 제어하는 인터페이스를 구현하였다. 최대 원형 이동법을 이용하여 물체의 무게 중심점을 찾아서 그 점에서 원형 패턴 알고리즘을 적용하면 외곽가지 거리 스펙트럼을 추출할 수 있다. 손에 대한 조건을 제시하여 일치하는 스펙트럼이 추출되면 손으로 인식하게 하였다. 커서의 방향제어는 크게 수평 방향과 수직 방향으로 나눌 수 있다. 커서의 수평 방향은 거리 스펙트럼에 의해 지시 손가락 부분을 찾아서 평면 좌표로 해석하여 제어 하였고, 커서의 수직 방향은 최대 원형의 크기와 손의 최대 크기를 입력 받아 퍼지 추론하여 커서의 위치를 제어 하였다. 퍼지 추론을 이용함으로써 기존의 불연속적인 커서의 수직 방향 제어를 좀 더 유연하고 연속적으로 제어 할 수 있었다.

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다중 퍼지 제어기의 최적 설계와 에어컨 시스템으로의 적용 (Optimal Design of Multi-Fuzzy Controller and Its application to Air Conditioning System)

  • 장한종;최정내;오성권
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.313-316
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    • 2008
  • 에어컨 시스템은 압축기(Compressor), 응축기(Condenser), 증발기(Evaporator)와 확장밸브(Expansion Valve)로 구성되며, 에어컨 시스템에서 과열도와 저압(증발기의 압력)은 시스템의 효율 증대 및 성능 개선과 안정성에 대하여 결정적인 영향을 미친다. 따라서, 과열도와 저압을 조절하기 위해, 각각의 압축기내의 인버터 주파수와 확장밸브의 개도 제어가 중요하며 선형과 비선형 시스템 모두에 대하여 견실한 성능을 나타내고, 외란에 대하여 강인한 성능을 보이는 퍼지 제어기를 설계한다. 본 논문에서는 과열도와 저압을 제어하기 위하여, 3대의 확장밸브와 1대의 압축기를 가진 에어컨 시스템에 대하여 다중 퍼지 제어기를 설계한다. 또한, 각 제어 플랜트에 대하여 최적의 퍼지 제어기를 설계하기 위하여 3가지 최적화 알고리즘을 사용한다. 즉, 직렬 유전자 알고리즘(Serial Genetic Algorithm; SGA)과 병렬 유전자 알고리즘인 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition Genetic Algorithm; HFCGA), 그리고 Particle Swarm Optimization(PSO)을 사용하여 다중 퍼지 제어기를 최적화하고 시뮬레이션의 결과를 비교한다.

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유전 알고리즘을 이용한 퍼지 제어기 파라미터의 최적화 (The Optimization of Fuzzy Controller Parameter using Genetic Algorithm)

  • 이승형;정성부;최용준;이승현;엄기환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.355-360
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    • 1999
  • 본 논문에서는 퍼지 논리 제어기에서 전문가의 지식없이 시행 착오법에 의해 최적화 되지 않은 제어 규칙을 이용하는 경우에도, 소속 함수 관계와 스케일링 팩터를 유전자 알고리즘으로 최적화하여 우수한 제어 성능을 갖는 지능 제어 방식을 제안한다. 제안하는 제어 방식은 실제 플랜트는 퍼지 논리를 이용해서 제어를 하되 먼저 오프 라인상에서 퍼지 제어기의 소속 함수 초기 변수값과 스케일링 팩터의 초기값을 유전 알고리즘으로 최적화시킨후 제어를 하는 직접 적응 제어 방식이다. 제안된 제어 방식의 유용성을 확인하기 위하여 비선형 시스템을 제어 대상으로 기존의 퍼지 제어 방식과 시뮬레이션을 통하여 비교 및 검토를 한다.

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실수형 유전알고리즘과 신경회로망을 이용한 적응 퍼지제어기의 설계 (Design of Adaptive Fuzzy Logic Controller Using Real-Coding Genetic Algorithm and Neural Network)

  • 남징락;김동완;황기현;안호균
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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    • pp.115-121
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    • 2000
  • 본 논문에서는 진화연산 중에서 해의 다양성과 수렴속도면에서 좋은 성능을 나타내는 실수형 유전알고리즘과 신경회로망을 이용한 적응 퍼지제어기를 설계하였다. 실수형 유전알고리즘을 이용하여 퍼지제어기의 입 출력 이득과 실시간으로 퍼지제어기의 입 출력이득을 적응적으로 변경하는 신경회로망의 가중치를 튜닝하였다. 제안한 방법의 유용성을 평가하기 위해 시지연을 갖는 제어시스템[14]에 적용하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 제안한 적응 퍼지제어기가 기존의 퍼지제어기보다 오버슈트, 정정시간, 상승시간면에서 더 우수한 제어성능을 나타내었다.

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ATM망에서 버퍼의 임계값 예측을 위한 퍼지 제어 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Fuzzy Control Algorithm for Prediction of Buffer threshold value in ATM networks)

  • 정동성;이용학
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권7C호
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    • pp.664-669
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    • 2002
  • 본 논문에서는 ATM 망에서의 접속된 트래픽에 대해 효율적인 버퍼제어를 위한 퍼지제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 퍼지제어 알고리즘은 동적 임계값을 구하기 위해 두 개의 우선순위와 퍼지집합을 사용한다. 즉, 발생된 저, 고순위 트래픽 비율에 따라 퍼지집합 이론을 통하여 추론한 후 그 비퍼지화값으로 접속된 트래픽에 대해 버퍼에서의 임계값을 제어하도록 하였다. 성능분석 결과 기존의 부분버퍼공유기법에서보다 셀손실율 면에서 그 성능이 향상됨을 확인하였다.

하이브리드 퍼지-PID 제어기에 의한 3상 유도 전동기의 속도제어 : 유전자 알고리즘에 의한 파라미터의 자동 동조 (The Control of 3-Phase Induction Motor by Hybrid Fuzzy-PID Controller : Auto-Tuning of Parameters using Genetic Algorithms)

  • 권양원;안태천;강학수;윤양웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.794-796
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    • 1999
  • 본 논문에서는 3상 유도전동기의 속도를 제어하는데 기존 제어기의 문제점을 해결하고 최적화하기 위해서 유전자 알고리즘을 이용한 하이브리드 퍼지 -PID(HFPID) 제어기를 고안하고, 이에 대한 파라미터 설정 방법을 제안한다. 유도전동기의 제어는 지연시간이 길고, 비선형성이 강하며, 부하변동이 잦은 프로세스이기 때문에, 기존의 제어방식으로는 만족할만한 결과를 얻을 수 없다. 제안한 하이브리드 퍼지-PID 제어기는 PID 제어기의 장점인 과도기의 우수성과 퍼지 제어기의 장점인 정상기의 우수성을 퍼지 변수로 결합시켜 설계한다. 이 제어기에 유전자 알고리즘을 적용하여 최적의 퍼지 및 PID 파라미터를 설정하다. 그리고 이 제어기를 3상 유도전동기의 속도 제어에 응용한다. 또한 속도오차에 대한 룩업 표를 만들어 온라인 실시간 제어를 가능하게 한다. 이상의 과정을 3상 유도전동기에서 컴퓨터 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과를 비교해 볼 때, 하이브리드 퍼지-PID 제어기는 기존의 제어기 보다 전동기의 속도 및 토크성분 전류 둥의 특성에서 우수한 성능을 보였다.

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유전 알고리즘을 이용한 퍼지-신경망 제어기 설계 (Design of Fuzzy-Neural Network controller using Genetic Algorithm)

  • 추연규;김현덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.383-388
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    • 1999
  • 본 논문에서는 정밀 제어와 온-라인 제어를 위하여 유전 알고리즘을 이용한 퍼지-신경망 제어기를 제안하였다. 제안된 제어기의 설계방법은 유전 알고리즘을 사용하여 불확실한 플랜트에 대한 근사적 퍼지 소속함수를 얻은 후, 퍼지-신경망 제어기의 적응학습에 의해 최적의 퍼지 소속함수를 조정할 수 있는 제어구조를 제안하였다. 제안된 제어기를 사용했을 때의 효율성과 정확성을 평가하기 위하여 DC 서보모터의 속도제어 실험을 통해 GA-Fuzzy 제어기를 사용했을 때와 비교분석 한다.

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