• 제목/요약/키워드: Takagi-Sugeno fuzzy system

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입력지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 관측기기반 출력궤환 안정화기 설계 (Observer-Based Output Feedback Stochastic Stabilizer for T-S Fuzzy Systems with Input Delay)

  • 이상인;박진배;주영훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.840-843
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    • 2003
  • 본 논문은 임의의 입력지연을 갖는 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 시스템의 관측기 기반 출력궤환 제어 시스템을 논의한다. 설계된 연속시간 T-S 퍼지 관측기 시스템을 영차의 샘플/홀드 함수를 이용하여 이산시간 관측기를 설계한다. 이때 플랜트와 관측기의 출력에러가 제어기를 통하여 궤환되기 때문에 이산화 과정에서 발생한 에러를 보정할 수 있다. 여기에서 시스템의 제어 입력은 임의로 변화하는 유한개의 상태를 갖는 마코프 확률과정으로 표현한다. 생성된 시스템의 확률적 안정 가능성 조건은 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 이러한 결과를 2자유도 헬리콥터의 모델에 대한 모의실험을 통하여 효용성을 확인한다.

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DC-DC 컨버터에 대한 강인한 PI 제어기 설계 (Design of Robust PI Controller for DC-DC Converter)

  • 이현석;고창민;박성훈;박승규;안호균
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.997_998
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    • 2009
  • Nowadays DC-DC converter has been used widely in electronic production. It has a high requirement in wide input voltage, load variations, stability, providing a fast transient response and the most important thing is that it can be applied easily and efficiently. However, it is not easy to be controlled because of nonlinear system. This study introduces a fuzzy linear control design method for nonlinear systems with optimal $H^{\infty}$ robustness performance. First, the Takagi and Sugeno fuzzy linear model is employed to approximate a nonlinear system. Next, based on the fuzzy linear model, a fuzzy controller is developed to stabilize the nonlinear system, and at the same time the effect of external disturbance on control performance is attenuated to a minimum level. Thus based on the fuzzy linear model, ��$H^{\infty}$ performance design can be achieved in nonlinear control systems. Linear matrix inequality (LMI) techniques are employed to solve this robust fuzzy control problem. PI control structure is used and the control gains are determined based on $H^{\infty}$ control.

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Design Of Fuzzy Controller for the Steam Temperature Process in the Coal Fired Power Plant

  • Shin, Sang Doo;Kim, Yi-Gon;Lee, Bong Kuk;Bae, Young Chul
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권2호
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    • pp.187-192
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    • 2004
  • In this paper, we proposed the method to design fuzzy controller using the experience of the operating expert and experimental numeric data for the robust control about the noise and disturbance instead of the traditional PID controller for the main steam temperature control of the thermal power plant. The temperature of main steam temperature process has to be controlled uniformly for the stable electric power output. The process has the problem of the hunting for the cases of various disturbances. In that case, the manual action of the operator happened to be introduced in some cases. We adopted the TSK (Takagi-Sugeno-Kang) model as the fuzzy controller and designed the fuzzy rules using the informations extracted directly from the real plant and various operating condition to solve the above problems and to apply practically. We implemented the real fuzzy controller as the Function Block module in the DCS(Distributed Control System) and evaluated the feasibility through the experimental results of the simulation.

T-S Fuzzy Identification을 이용한 유도전동기 구현에 관한 연구 (The study on Induction motor of 'T-S Fuzzy Identification')

  • 이승택;이동광;안호균;박승규;안종건;윤태성;곽군평
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.973-981
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    • 2012
  • 본 논문에서는 비선형 시스템에 대하여 Takagi-sugeno(T-S) 퍼지 Identification을 이용하여 유도전동기의 비선형 다변수 시스템을 선형화 할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. T-S 퍼지 모델의 선형화는 퍼지 규칙들 및 소속 함수들의 산술적인 계산으로 인해 선형화가 쉽지 않다. 그러므로 T-S 퍼지 Identification을 이용하여 퍼지 규칙 및 소속함수들의 추정을 통해 높은 정확도를 가지는 선형 모델로 제공한다.

Adaptive Fuzzy Inference System using Pruning Techniques

  • Kim, Chang-Hyun;Jang, Byoung-Gi;Lee, Ju-Jang
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.415-418
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    • 2003
  • Fuzzy modelling has the approximation property far the given input-output relationship. Especially, Takagi-Sugeno fuzzy models are widely used because they show very good performance in the nonlinear function approximation problem. But generally there is not the systematic method incorporating the human expert's knowledge or experience in fuzzy rules and it is not easy to End the membership function of fuzzy rule to minimize the output error as well. The ANFIS (Adaptive Network-based Fuzzy Inference Systems) is one of the neural network based fuzzy modelling methods that can be used with various type of fuzzy rules. But in this model, it is the problem to End the optimum number of fuzzy rules in fuzzy model. In this paper, a new fuzzy modelling method based on the ANFIS and pruning techniques with the measure named impact factor is proposed and the performance of proposed method is evaluated with several simulation results.

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

  • 송민국;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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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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발전기 과열기의 증기 온도 제어기 설계 (Steam Temperature Controller Design of Power Plant Superheater)

  • 홍현문;이봉섭
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.179-181
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    • 2006
  • In this paper, we present a method of fuzzy controller design for the power plant superheater in the form of bilinear system. For the steam temperature control, the input variables are constructed by the area of difference between the profiles estimated from bilinear observer and reference profiles, and the time rate of change. We estimate the control rules by T. Takagi and M. Sugeno's fuzzy model. The feasibilities of the suggested method are illustrated via the computer simulation result.

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Neuro-Fuzzy Controller Design for Level Controls

  • Intajag, S.;Tipsuwanporn, V.;Koetsam-ang, N.;Witheephanich, K.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.546-551
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    • 2004
  • In this paper, a level controller is designed with the neuro-fuzzy model based on Takagi-Sugeno fuzzy system. The fuzzy system is employed as the controller, which can be tuned by the neural network mechanism based on a gradient descent technique. The tuning mechanism will provide an optimal process input by forcing the process error to zero. The proposed controller provides the online tunable mode to adjust the consequent membership function parameters. The controller is implemented with M-file and graphic user interface (GUI) of Matlab program. The program uses MPIBM3 interface card to connect with the industrial processes In the experimentation, the proposed method is tested to vary of the process parameters, set points and load disturbance. Processes of one tank and two tanks are used to evaluate the efficiency of our controller. The results of the both processes are compared with two PID systems that are 3G25A-PIDO1-E and E5AK of OMRON. From the comparison results, our controller performance can be archived in the case of more robustness than the two PID systems.

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시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템의 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지모델 제어기법 (Robust and Non-fragile $H_{\infty}$ Decentralized Fuzzy Model Control Method for Nonlinear Interconnected System with Time Delay)

  • 김준기;양승협;권영신;방경호;박홍배
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.64-72
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    • 2010
  • 본 논문에서는 폴리토프 불확실성과 시간지연, 그리고 제어기 섭동을 가지는 비선형 상호연결시스템의 상태궤환 제어기에 대한 견실비약성 $H_{\infty}$ 분산 퍼지제어기 설계 방법을 다룬다. 먼저 시간지연을 가지는 비선형 상호연결시스템을 Takagi-Sugeno 퍼지모델로 나타내고, 이로부터 지연종속 견실비약성 $H_{\infty}$ 퍼지제어기가 존재하기 위한 충분조건, 제어기 설계방법 및 비약성을 만족하는 제어기의 꽉찬집합(compact set)을 제시한다. 이 때 제시한 조건은 변수치환과 슈어여수(Schur complement)정리를 통해 선형행렬부등식(LMI: Linear Matrix Inequality)의 계수가 꽉찬 집합 내의 파라미터의 함수로 정의되는 파라미터화 선형행렬부등식(PLMIs: Parameterized Linear Matrix Inequalities)으로 표현되며, 이를 완화기법(relaxation technique)를 사용하여 유한개의 선형행렬부등식으로 변환하고, 제어기와 비약성을 만족하는 제어기 영역을 구한다. 마지막으로 예제와 모의실험을 통해 불확실성과 시간지연, 제어기이득 섭동에도 불구하고 제안한 퍼지제어기가 폐루프시스템을 안정화시키고 외란감쇠를 보장함을 확인한다.

A Novel Speed Estimation Method of Induction Motors Using Real-Time Adaptive Extended Kalman Filter

  • Zhang, Yanqing;Yin, Zhonggang;Li, Guoyin;Liu, Jing;Tong, Xiangqian
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.287-297
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    • 2018
  • To improve the performance of sensorless induction motor (IM) drives, a novel speed estimation method based on the real-time adaptive extended Kalman filter (RAEKF) is proposed in this paper. In this algorithm, the fuzzy factor is introduced to tune the measurement covariance matrix online by the degree of mismatch between the actual innovation and the theoretical. Simultaneously, the fuzzy factor can be continuously self-tuned tuned by the fuzzy logic reasoning system based on Takagi-Sugeno (T-S) model. Therefore, the proposed method improves the model adaptability to the actual systems and the environmental variations, and reduces the speed estimation error. Furthermore, a simple exponential function based on the fuzzy theory is used to reduce the computational burden, and the real-time performance of the system is improved. The correctness and the effectiveness of the proposed method are verified by the simulation and experimental results.