• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3873-3879
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• 2010

서비스 로봇은 사람이 생활하는 환경에서 동작한다. 이런 환경에서는 일반적인 휠베이스 모빌러티(Mobility) 방식의 이동로봇은 동적인 장애물과 정적인 장애물에 둘러싸여 있으므로 로봇의 움직임에 있어 자유로운 주행에 제약을 받게 된다. 이것은 소위 비홀로노믹(Non-Holonomic) 시스템 특성으로 주행 중인 이동로봇은 장애물을 만나면 별도의 조향장치를 사용하거나 차동 휠 구조 로봇의 회전 과정을 수행한 후 이동하고자 하는 방향으로 진행할 수 있다. 이런 장애물을 신속하게 회피하려면 홀로노믹(Holonomic) 시스템 특성이 필요하다. 홀로노믹 시스템은 별다른 회전과정 없이 단순히 좌우로 이동만 하면 된다. 이러한 특성으로 민첩하게 주행할 수 있고 좁은 공간에서 비홀로노믹 로봇보다 효율적이고 자유로운 주행이 가능하다. 그러므로 본 논문에서는 세 개의 옴니휠(Omni-wheels)을 사용한 홀로노믹 이동로봇 시스템을 개발한다. 세 개의 옴니휠을 사용한 이동로봇의 동역학과 모터 비선형 운동방정식을 고려한 정밀한 비선형 동역학 모델을 유도하여 제시한다. 유도된 식을 통해 각각의 모터 속도를 계산하고. 기본 속도제어기로는 PID방식을 사용한다. 그런데, 옴니휠을 이용한 홀로노믹 이동로봇의 추적제어는 정확한 방위각 센싱 데이터와 기준값(Reference Value)을 필요로 한다. 방위각 센싱은 부정확성과 불확실성(Uncertainty)을 갖는다. 부정확성은 센서 시스템의 노이즈와 얼라이어싱(Aliasing)으로 인하여 발생하고, 불확실성은 모바일 로봇의 왜란(Disturbance)과 미끄러짐(Slip)으로 발생한다. 본 논문에서는 퍼지 논리 추론에 의한 퍼지 방위각 추정기(Estimator)를 개발하여 방위각 제어의 새로운 개념을 제시한다. 끝으로, 퍼지 방위각 추정을 이용한 세 개의 전 방향 바퀴 구조의 이동로봇이 실시간으로 제어되는 실험을 통하여 이동로봇 시스템의 성능을 분석한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2077-2078
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• 2006

This paper describes the development or a closed-loop Strapdown Attitude Reference System (SARS) algorithm integrated filtering estimator for determining attitude reference for railway and aviation system using fuzzy inference. The SARS consists of 3 single-axis rate gyms in conjunction with 2 single-axis accelerometers. For optimal values of fuzzy systems, we utilize on-line scheduling method for initial values and then use genetic algorithms for fine tuning. Implementation using experimental test data of unmanned aerial vehicle has been performed in order to verify the estimation. The proposed fuzzy inference based SARS demonstrate that more accurate performance can be achieved in comparison with conventional one. The estimation results were compared with the on-board vertical gyro as the reference standard.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제3권1호
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• pp.32-42
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• 2001

In this paper, a parameter estimator is developed for the plant model whose structure is represented by the Takagi-Sugeno model. The essential idea behind the on-line estimation is the comparison of the measured stated with the state of an estimation model whose structure is the same as that of the parameterized model. Based on the parameter estimation scheme, and indirect Model Reference Adaptive Fuzzy control(MRAFC) scheme is proposed to provide asymptotic tracking of a reference signal for the systems with uncertain for slowly time-varying parameters. The developed control law and adaptive law guarantee the boundedness of all signals in the closed-loop systems. In addition, the plant state tracks the state of the reference model asymptotically with time for any bounded reference input signal.

• 전자공학회논문지SC
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• 제42권5호
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• pp.13-18
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• 2005

최근 수 년 동안 이족보행 로봇 제어는 로봇 분야에서 각광을 받는 분야인 한편, 어려운 분야이기도 하다. 본 논문에서는 이족보행 로봇을 위한 적응 퍼지 논리를 이용한 새로운 강인한 제어 방법을 제안한다. 적응 퍼지 논리는 알려지지 않은 불확실성을 제거하기 위한 시스템 추정기로 사용된다. 우선 발바꿈과 불확실성, 외란 등의 영향을 포함한 로봇 모델을 제안한다. 다음, 관절의 속도 측정을 하지 않는 제어기를 설계한다. 퍼지 논리를 튜닝하기 위하여 퍼지 추정 오차 관측기를 시스템에 포함시켰다. 마지막으로 제어방법의 타당성을 보이기 위하여 시뮬레이션 결과를 보여준다.

• 전기학회논문지
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• 제58권12호
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• pp.2520-2528
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• 2009

In this paper, we proposed tracking detection methodology using information granulation-based fuzzy radial basis function neural networks (IG-FRBFNN). According to IEC 60112, tracking device is manufactured and utilized for experiment. We consider 12 features that can be used to decide whether tracking phenomenon happened or not. These features are considered by signal processing methods such as filtering, Fast Fourier Transform(FFT) and Wavelet. Such some effective features are used as the inputs of the IG-FRBFNN, the tracking phenomenon is confirmed by using the IG-FRBFNN. The learning of the premise and the consequent part of rules in the IG-FRBFNN is carried out by Fuzzy C-Means (FCM) clustering algorithm and weighted least squares method (WLSE), respectively. Also, Hierarchical Fair Competition-based Parallel Genetic Algorithm (HFC-PGA) is exploited to optimize the IG-FRBFNN. Effective features to be selected and the number of fuzzy rules, the order of polynomial of fuzzy rules, the fuzzification coefficient used in FCM are optimized by the HFC-PGA. Tracking inference engine is implemented by using the LabVIEW and loaded into embedded system. We show the superb performance and feasibility of the tracking detection system through some experiments.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권4호
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• pp.359-365
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• 2005

The absolute longitudinal speed of a vehicle is estimated by using data from an accelerometer of the vehicle and wheel speed sensors of a standard 50-tooth antilock braking system. An intuitive solution to this problem is, 'When wheel slip is low, calculate the vehicle velocity from the wheel speeds; when wheel slip is high, calculate the vehicle speed by integrating signal of the accelerometer.' The speed estimator weighted with fuzzy logic is introduced to implement the above concept, which is formulated as an estimation method. And the method is improved through experiments by how to calculate speed from acceleration signal and slip ratios. It is verified experimentally to usefulness of estimation speed of a vehicle. And the experimental result shows that the estimated vehicle longitudinal speed has only a $6\%$ worst-case error during a hard braking maneuver lasting a few seconds.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.179-186
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• 2002

The absolute longitudinal speed of a vehicle is estimated by using vehicle acceleration data from an accelerometer and wheel speed data from standard 50-tooth antiknock braking system wheel speed sensors. An intuitive solution to this problem is, "When wheel slip is low, calculate absolute velocities from the wheel speeds; when wheel slip is high, calculate absolute velocity by integrating the accelerometer." Fuzzy logic is introduced to implement the above idea and a new algorithm of "modified velocities with step integration" is proposed. This algorithm is verified experimentally to estimate speed of a vehicle, and is also shown to estimate absolute longitudinal vehicle speed with a 6% worst-case error during a hard braking maneuver lasting three seconds.

• 전기학회논문지P
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• 제59권2호
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• pp.163-172
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• 2010

A robust positioning control system has been studied using a friction parameter observer and a recurrent fuzzy neural network based on the sliding model. To estimate a nonlinear friction parameters of the LuGre friction model, a dual friction model-based observer is introduced. In addition, an approximating method for a system uncertainty has been developed using a recurrent fuzzy neural network technique to improve positioning performance. Experimental results have been presented to validate the performance of a proposed intelligent compensation scheme.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.244-249
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• 2007

In this paper, in order to get the characteristics of the lithium secondary cell, such as cycle life, charge and discharge characteristic, temperature characteristic, self-discharge characteristic and the capacity recovery rate etc, we build a mathematical model of battery. In this one-dimensional model, Seven governing equations are made to solve seven variables $c,\;c_s,\;{\Phi}_1,\;{\Phi}_2,\;i_2,\;j\;and\;T$. The mathematical model parameters used in this model have been adjusted according to the experimental data measured in our lab. The connecting research of this study is to get an accurate estimate of the capacity of battery through comparison of results from simulation and fuzzy logic system. So the result data from this study is reorganized to fit the fuzzy logic algorithm.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제20권4호
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• pp.705-712
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• 2009

히스토그램이 활용의 간편성과 자료의 전체적 구조를 한 눈에 볼 수 있는 정보량을 제공하지만 히스토그램의 계급 구간의 설정에 따라 그 표현이 달라 질 수 있는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 퍼지 개념을 활용한 히스토그램이 제안되었고 그 효과가 제시되었다 (Loquin과 Strauss, 2008). 히스토그램이 다양한 분야에서 사용되지만 요즘 운영 위험과 관련된 손실 분포를 추정함에 있어서 유용하게 사용되고 있다. 그런데, 임계치를 활용한 극단치 확률 함수 추정에 사용함에 있어 임계치의 선택에 따른 히스토그램의 모양 변화는 그 활용을 어렵게 하는 경향이 있다. 본 연구는 퍼지히스토그램을 손실에 대한 극단치 분포를 추정에 사용할 경우 임계치의 선택에 따른 전체적 모양의 차이가 일반적인 히스토그램 보다 크지 않아 상대적으로 안정된 분포를 추정할 수 있음을 보였다.