• 제목/요약/키워드: 퍼지제어 알고리즘

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Gradient Descent 알고리즘을 이용한 퍼지제어기의 멤버십함수 동조 방법 (Tuning Method of the Membership Function for FLC using a Gradient Descent Algorithm)

  • 최한수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.7277-7282
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    • 2014
  • 본 연구에서는 gradient descent 알고리즘을 퍼지제어기의 동조를 위해 멤버십함수의 폭을 해석하는데 이용하였으며 이 해석은 퍼지 제어규칙의 전건부와 후건부 퍼지변수들을 변화시켜 보다 개선된 제어 효과를 얻기 위해 사용된다. 이 방법은 제어기의 파라미터들이 gradient descent 알고리즘의 반복 과정에서 제어변수를 선택하는 것이다. 본 논문에서는 궤환 목표치 제어를 위해 7개의 멤버십함수와 49개의 규칙 그리고 2개의 입력과 1개의 출력을 갖는 FLC을 사용하였다. 추론은 Min-Max 합성법을 이용하였고 멤버십함수는 13개의 양자화 레벨에 대한 삼각 형태를 채택하였다.

진화 알고리즘을 기반으로한 지능 제어 (Intelligent Control Based on Evolution Algorithms)

  • 이말례;김기태
    • 지능정보연구
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    • 제1권2호
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    • pp.73-83
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    • 1995
  • 본 논문 에서는 진화 알고리즘을 이용하여 퍼지 규칙 베이스의 최적 규칙들을 자동으로 생성하는 방법을 제안한다. 진화 알고리즘에 의한 퍼지 논리 시스템의 최적 규칙은 전문가의 사전 경험이나 지식이 없이도 자동 설계가 가능하고 이들 규칙을 이용하여 지능 제어를 할 수 있다. 본 논문에서 사용한 접근 방법은 퍼지 규칙 소속함수의 자동 조정으로 규칙을 생성하고, 최적의 제어 규칙 탐색은 퍼지 논리 시스템의 성능 기준으로 정의한 적합도 값을 기반으로 탐색한다. 제안한 방법의 유용성을 보이기 위해 비선형 시스템에서 컴퓨터 모의실험을 행하였다.

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이동용 로봇의 퍼지 기반 추적 제어 (Fuzzy Rule Based Trajectory Control of Mobile Robot)

  • 이윤형;진강규;최형식;박한일;장하용;소명옥
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권1호
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    • pp.109-115
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    • 2010
  • 본 논문은 퍼지 제어를 통한 이동용 로봇에 대한 추적 제어에 대해서 다루고 있다. 이동용 로봇은 Mamdani 형식의 퍼지 제어기로 제어 된다. 퍼지 제어기에 있어서 이동용 로봇과 목표 사이의 각도와 각도의 변화율이 입력으로 사용되고, 출력으로 조향각이 추론되어 제어입력이 된다. 퍼지 규칙은 전문가의 경험적 지식을 참조하여 7개를 사용하였다. 또한 퍼지 제어기 설계에 있어서 하나의 관심 분야인 환산계수(scaling factor) 조정 방법에 대해 제안한다. 본 논문에서는 이를 위해 파라미터 최적화 분야에서 잘 알려진 실수코딩 유전알고리즘을 적용하였다. 시뮬레이션을 통해 다양한 초기 조향각이 주어진 경우, 목표치에 대한 추적 안정성을 보여 퍼지 제어기의 유효성이 확인된다.

유도전동기의 고성능 제어를 위한 적응 퍼지-뉴로 제어기 (Adaptive Fuzzy-Neuro Controller for High Performance of Induction Motor)

  • 정동화;최정식;고재섭
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.53-61
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    • 2006
  • 본 논문은 유도전동기 드라이브의 고성능 제어를 위한 적응 퍼지-뉴로 제어기를 제시한다. 이 알고리즘의 설계는 퍼지제어와 신경회로망을 사용하는 퍼지-신경회로망 제어기에 기초한다. 적응 퍼지-뉴로 제어기는 신경회로망의 학습패턴과 같은 퍼지 룰을 사용하고 또한 지령값과 실제값 사이의 오차를 최소화하기 위하여 신경회로망의 뉴런사이의 하중을 역전파 알고리즘 방법을 사용하여 조절한다. 적응 기준 모델 설계는 기준모델의 출력과 전동기 속도 사이의 오차와 오차 변화분을 기초로 한 퍼지 로직에 의하여 실행되는 적응 메카니즘을 제시한다. 적응 퍼지-뉴로 제어기의 제어 성능은 다양한 동작 상태에 대한 분석으로 평가한다. 제안한 제어시스템의 실험 결과는 고성능과 파리미터 변동과 정상상태 정확성, 순시응답의 강인성을 가진다.

퍼지알고리즘에 의한 유도전동기의 고정도 속도제어에 관한 연구 (A study on the Speed Controller with High Accuracy of an Induction Motor by Fuzzy Algorithms)

  • 송호신;이오걸;이준탁;우정인
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.45-57
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    • 1993
  • 본 논문에서는 최근 많은 관심이 되고 있는 퍼지제어 알고리즘을 이용하여 유도전동기의 견실한 속도제어기를 설계 한다. 목표치 도달시간과 정상상태 편차를 줄이기 위해 최적 스케일 펙터 선정법을 제시한다. 이를 시뮬레이션을 통하여 종래의 PID제어와 제안된 퍼지 제어를 비교 고찰하므로서 그 유용성을 입증하고자 한다.

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스마트 면진시스템을 이용한 대공간 구조물의 다목적 퍼지제어 (Multi-objective Fuzzy Control of a Spacial Structure using Smart Base Isolation System)

  • 강주원;김현수;임준호
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.89-99
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    • 2011
  • 본 연구에서는 지진하중을 받는 대공간구조물의 동적응답을 저감시키기 위하여 스마트 면전시스템을 제안하였다. MR 감쇠기와 저감쇠 탄성베어링을 사용하여 스마트 면진시스템을 구성하였으며 최적설계된 LRB 면진시스템과 비교하여 진동 제어성능을 검토하였다. 스마트 면진시스템은 제어알고리즘에 따라서 제어성능이 크게 좌우된다. 본 연구에서는 스마트 면진시스템이 설치된 대공간 구조물을 효과적으로 제어하기 위하여 퍼지제어기를 사용하였다. 면전시스템이 적용된 대공간 구조물의 동적응답과 면진층 변위는 서로 상충관계가 있으므로 퍼지제어기를 최적화하기 위하여 두 응답을 목적함수로 하는 다목적 유전자알고리즘을 사용하여하였다. 수치해석결과 본 연구에서 제안한 스마트 면진시스템을 적용하면 최적설계된 LRB 시스템에 비하여 면진층 변위 및 대공간 구조물의 동적응답을 대폭 줄일 수 있는 것을 확인하였다.

회전형 역 진자 시스템에 대한 계층적 공정 경쟁 기반 유전자 알고리즘을 이용한 최적 Fuzzy 제어기 설계 (Design of Optimized Fuzzy Controller by Means of HFC-based Genetic Algorithms for Rotary Inverted Pendulum System)

  • 정승현;최정내;오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.236-242
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    • 2008
  • 본 논문은 회전형 역 진자 시스템(Rotary Inverted Pendulum System : RIPS)에 대한 계층적 공정 경쟁 기반 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms : HFCGA) 기반 최적 퍼지 제어기 설계를 제안한다. 회전형 역 진자 시스템의 제어를 위해 퍼지제어기를 사용하였으며, 이때 퍼지제어기의 규칙은 LQR(Linear Quadratic Regulator) 제어기를 기반으로 하여 설계하였다. 유전자 알고리즘은 전역해를 구할 수 있는 장점이 있어 많은 분야에 성공적으로 적용되고 있지만 조기수렴 문제로 인하여 지역해에 빠질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 병렬유전자 알고리즘이 개발되었으며, HFCGA는 병렬유전자 알고리즘을 개선한 방법 중의 하나이다. 본 논문에서는 퍼지 제어기의 파라미터의 최적화를 위해 계층적 공정 경쟁 기반 유전자 알고리즘을 사용하였다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 LQR 제어기, 기존 단순유전자 알고리즘(SGA)을 이용한 퍼지제어기와 제안된 HFCGA 기반 퍼지제어기의 성능 비교를 통하여 제안된 방법의 우수성을 보인다.

퍼지제어 알고리즘을 이용한 선박의 자율운항 시스템 설계 (Design of The Autopilot System of vessel using Fuzzy Algorithm)

  • 이민수;추연규;이광석;김현덕;박연식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.801-804
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    • 2003
  • 선박 자율운항 시스템은 운항 안전성 확보, 운항능률의 향상, 선내 노동력 감소 및 작업환경 개선에 목표로 두고 있으며, 궁극적으로는 운항 경제성 확보를 통한 승선 인원의 최소화에 그 목적이 있다. 최근에는 적응제어방법 등을 응용하여 선박의 다양한 비선형성을 보상하고 선박의 희두각 유지제어, 항로 추적제어, 롤-타각제어, 선박 위치제어, 선박 자동접이안 등의 분야에 관한 연구가 수행중이며 실제 선박을 대상으로 한 응용연구가 진행중에 있다. 선박의 Steering Machine에 의해 조정되는 Rudder angle과 선박의 회두각의 관계와 Load Condition은 선박운항 파라메터에 영향을 주는 비선형적인 요소로서 작용한다 또한 외란요소인 파도의 유속과 방향, 풍속과 풍량 등은 선박의 운항을 힘들게 하는 주요 요인이 된다. 따라서 선박 자율운항 시스템에는 다양한 비선형성을 극복할 수 있는 강인한 제어 알고리즘을 필요로 한다. 본 논문에서는 퍼지 알고리즘을 이용하여 선박의 비선형적인 요인 및 외란을 극복할 수 있는 선박 자율운항 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 통행 제안된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

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퍼지제어 알고리즘을 이용한 선박의 자율운항 시스템 설계 (Design of The Autopilot System of vessel using Fuzzy Algorithm)

  • 이민수;추연규;이광석;김현덕;박연식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권7호
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    • pp.1509-1513
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    • 2003
  • 선박 자율운항 시스템은 운항 안전성 확보, 운항능률의 향상, 선내 노동력 감소 및 작업환경 개선에 목표로 두고 있으며, 궁극적으로는 운항 경제성 확보를 통한 승선 인원의 최소화에 그 목적이 있다. 최근에는 적응제어방법 등을 응용하여 선박의 다양한 비선형성을 보상하고 선박의 회두각 유지제어, 항로 추적제어, 롤-타각제어, 선박 위치제어, 선박 자동접이안 등의 분야에 관한 연구가 수행중이며 실제 선박을 대상으로 한 응용연구가 진행 중에 있다. 선박의 Steering Machine에 의해 조정되는 Rudder angle과 선박의 회두각의 관계와 Load Condition은 선박운항 파라메터에 영향을 주는 비선형적인 요소로서 작용한다. 또한 외란 요소인 파도의 유속과 방향, 풍속과 풍량 등은 선박의 운항을 힘들게 하는 주요 요인이 된다. 따라서 선박 자율운항 시스템에는 다양한 비선형성을 극복할 수 있는 강인한 제어 알고리즘을 필요로 한다. 본 논문에서는 퍼지 알고리즘을 이용하여 선박의 비선형적인 요인 및 외란을 극복할 수 있는 선박 자율운항 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 통행 제안된 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

퍼지 로직 기반 스마트 자세제어 알고리즘의 설계 (Design of a Smart Attitude Control Algorithm based on the Fuzzy Logic)

  • 오선진
    • 문화기술의 융합
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    • 제5권3호
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    • pp.257-262
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    • 2019
  • 최근 드론 같은 무인 이동체에 대한 관심과 일상생활에 활용이 늘어나면서 많은 다양한 분야에서 이를 이용하는 응용 사례가 급속도로 확산되고 있다. 하지만 이러한 무인 이동체는 쉽게 외부 환경 요인으로 인한 균형 이탈이나 추락 등의 사고로 이어질 수 있는 많은 위험 요인을 내포하고 있다. 이러한 무인 이동체의 안전한 운용을 위하여 안정적인 자세 제어 알고리즘은 매우 중요한 부분을 차지하고 있으며 현재 널리 사용되고 있는 PID 제어 알고리즘은 거의 완벽한 단계의 자세 제어 기술을 선보이고 있다. 본 연구에서는 기존의 자세 제어 방법과는 달리 보다 외부 환경적인 요인으로 부터 안정적이고 지속적인 자세 제어를 할 수 있는 퍼지 로직을 기반으로 하는 스마트 자세 제어 알고리즘을 제안하고 모의실험을 통하여 기존의 방법과 그 성능을 비교 분석하고자 한다.