• Geomechanics and Engineering
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• 제31권3호
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• pp.291-304
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• 2022

Maximum shear modulus (G_max or G₀) is an important soil property useful for many engineering applications, such as the analysis of soil-structure interactions, soil stability, liquefaction evaluation, ground deformation and performance of seismic design. In the current study, bender element (BE) tests are used to evaluate the effect of the void ratio, effective confining pressure, grading characteristics (D₅₀, C_u and C_c), anisotropic consolidation and initial fabric anisotropy produced during specimen preparation on the G_max of sand-gravel mixtures. Based on the tests results, an empirical equation is proposed to predict G_max in granular soils, evaluated by the experimental data. The artificial neural network (ANN) and Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) models were also applied. Coefficient of determination (R²) and Root Mean Square Error (RMSE) between predicted and measured values of G_max were calculated for the empirical equation, ANN and ANFIS. The results indicate that all methods accuracy is high; however, ANFIS achieves the highest accuracy amongst the presented methods.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.180-189
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• 2009

Currently, most automobile companies are interested in research on intelligent autonomous vehicle. They are mainly focused on driver's intelligent assistant and driver replacement. In order to develop an autonomous vehicle, lateral and longitudinal control is necessary. This paper presents a lateral and longitudinal control system for autonomous vehicle that has only mono-vision camera. For lane detection, we present a new lane detection algorithm using clothoid parabolic road model. The proposed algorithm in compared with three other methods such as virtual line method, gradient method and hough transform method, in terms of lane detection ratio. For adaptive control, we apply a vanishing point estimation to fuzzy control. In order to improve handling and stability of the vehicle, the modeling errors between steering angle and predicted vanishing point are controlled to be minimized. So, we established a fuzzy rule of membership functions of inputs (vanishing point and differential vanishing point) and output (steering angle). For simulation, we developed 1/8 size robot (equipped with mono-vision system) of the actual vehicle and tested it in the athletics track of 400 meter. Through the test, we prove that our proposed method outperforms 98 % in terms of detection rate in normal condition. Compared with virtual line method, gradient method and hough transform method, our method also has good performance in the case of clear, fog and rain weather.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.88-93
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• 2010

본 논문에서는 필름, 천, 종이 등의 권출 시스템(winding system)에 사용될 수 있는 초음파 센서 모듈을 개발하였다. 개발된 센서는 끝선 위치를 정확하게 검출하고 주위 환경에 의한 잡음 영향이 적으며 보다 안정적인 검출 신호를 출력한다. 전체 시스템의 동력학식은 권출 대상물의 무게(질량)에 의한 영향이 매우 크며, 이로 인하여 폐루프 시스템의 안정도 및 정밀제어문제등이 발생될 수 있다. 주위 환경에 의한 센서 잡음역시 제어시스템의 성능과 안정도에 영향을 준다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 퍼지-PI/PID 끝선 추적 제어기를 설계-제작하였으며, 실험을 통하여 설계된 제어기의 타당성을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1379-1386
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• 2005

현재 산업현장에서 활용하는 용접용 로봇은 대부분 오프라인(off-line)으로 작업을 수행하고 있어 생산성과 용접 품질 향상에 그 기능을 충분하게 발휘하지 못하는 실정이다. 현재에는 용접 품질 향상을 위하여 용접 매카니즘이 많이 연구되어 많은 수학적인 해석과 물리적인 해석방법을 도입하여 비선형적인 용접 메카니즘을 연구하고 있다. 이러한 여러 가지 비선형적인 문제와 해석상의 어려움에도 불구하고 용접의 결함을 보완하기 위해 보다 정확한 용접데이터를 생성하기 위하여 고감도의 센서를 도입하여 신호처리 하고 있으며, 이를 이용하여 용접시스템에 포함시키는 피드백제어시스템(feed-back control system)을 구성하여 용접선 추적 및 용접 비드(bead) 형상제어에 응용하고 있다. 또한, 최근에는 인공지능제어기술이 발달되어 인간의 학습능력과 의사결정능력을 대신하는 신경회로망(neural network)과 퍼지이론(fuzzy logic)을 도입하여 용접기술을 개발하고 발전시키고 있다. 본 연구에서는 신경회로망이론을 이용하여 실시간으로 용접시스템을 모니터링하고 퍼지제어기에 의하여 용접결함을 보정하는 지능시스템을 개발방법을 제시하고자 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.3-12
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• 1996

탁월한 비선형 제어 특성을 가지고 있는 슬라이딩 모우드 제어기는 제어 대상 플랜트의 모델링 과정에서 발생하는 부정확성과 각종 외란등으로 인하여 제어 입력 신호가 매우 높은 주파수의 비연속적인 특성을 가진다. 이를 방지하기 위하여 슬라이딩 평면에 얇은 경계층을 도입하는 방법을 많이 사용하고 있지만 이 경우에는 원하지 않는 정상 상태 오류가 유발될 수도 있다. 이때의 정상 상태 오차는 경계층의 폭에 비례해서 증가하는 특성이 있다. 본 논문에서는 정상 상태 오차와 제어 입력 신호의 불연속성 사이에는 구해지는 경계층의 폭을 정상 상태에 접근할수록 퍼지 규칙베이스에 의해 자동으로 감소시키는 자기동조형 경계층을 가지는 슬라이딩 모우드 제어기를 제안하였다. 그리고 제안된 알고리즘의 성능을 역진자 계통의 추적 제어 시뮬레이션을 통하여 입증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.144-150
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• 2013

본 연구는 요양보호사의 역량수준을 평가하고 경력과 고용형태에 따라 역량수준 평가점수를 실증적으로 검정하여 요양서비스의 질적 향상을 위한 방안을 제시하고자 하였다. 수집된 자료는 요양보호사의 역량수준을 보다 정확하게 평가하기 위하여 업무수준 평가요인 및 서비스 질의 평가요인에 대한 가중치를 설정한 후, 관계의 정도를 파악하는 퍼지관계를 사용하여 분석하였다. 이러한 접근은 요양보호사 개인별 평가요인과 개인의 역량수준을 보다 적확하게 파악할 수 있다는 점에서 의의가 있다. 분석 결과는 다음과 같다. 요양보호사의 경력에 따라서는 요양기술, 신뢰성, 보증성, 유형성이 통계적으로 유의하였다. 또한 요양보호사의 고용형태에 따라서는 직업의식, 대응성, 감정이입, 유형성이 통계적으로 유의하였다. 요양보호사의 역량수준을 향상시키기 위해서는 경력, 고용형태를 고려하여 직업의식을 향상시키고, 요양기술을 습득할 수 있는 환경을 조성해주어야 할 것이며, 서비스의 질을 높이기 위해서는 경력보다는 고용형태의 안정성을 부여하는 것이 의미 있다는 것을 알 수 있다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.138-143
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• 2006

본 논문은 불확실성을 포함한 비선형 시스템에 대한 제어를 위해 강인 지능형 디지털 재설계의 전 역적 접근 방안에 대해 제안하고자 한다. 이산화를 통한 제어기 설계에 있어서 불확실성이 포함된 실시간 비선형 시스템에 대해 보다 효율적이고 안정적인 접근을 위해 T-S 퍼지 모델이 사용되었다. 그리고 전역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 오차가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화 하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 또한 쌍선형과 역 쌍선형 기법을 사용함으로써 불확실성이 포함된 비선형 시스템을 보다. 더 정확하게 분석하였다. 샘플링 기간이 충분히 작다면, 불확실 비선형 시스템의 실시간 시스템으로의 전환이 충분한 이유를 가지게 된다. 전 역적 접근을 통한 디지털로 제어된 시스템은 선형 행렬 부등식 형태로 바꾸어 시스템의 안정성을 보장하고자 하였다. 마지막으로 T-S 퍼지 모델로 분석된 혼돈 Lorenz system에 적용함으로써 제안된 방법의 안정성과 효율성을 확인한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.168-173
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• 2015

비행 시 외부 조건에 따라 비선형시변 동적특성을 갖는 항공기의 비행제어는 종 제어(longitudinal control)와 횡 제어(lateral control)로 나눌 수 있으며, 종 제어는 승강키(elevator)에 의한 피치(pitch)값, 횡 제어는 에일러론(aileron)에 의한 롤(roll)값과 방향키(rudder)에 의한 요(yaw)값들을 제어대상으로 삼는다. 현재까지 항공기의 안정성, 조종성 그리고 기동성을 보장하기 위한 제어시스템 개발에 많은 연구들이 활발히 진행되어 왔으나, 최근에는 다양하고 복잡한 풍동실험과 환경실험들을 필요로 하는 기존연구들과는 다른 항공기의 지능제어시스템 개발에 관련된 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문은 대표적인 지능제어방식인 Interval Type-2 퍼지논리기법에 의한 항공기 종 제어시스템을 제시하고 F-4 제트전투기의 컴퓨터 모의실험을 통해 그 효용성을 입증한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6034-6039
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• 2012

본 논문에서는 모바일 로봇이 이동함에 있어 경사면을 만났을 경우 이를 극복하여 주행하는 경우가 발생할 수 있는데 이때 모바일 로봇 시스템 자체가 가지고 있는 슬립 문제가 주행을 진행함에 있어서 더욱 심하게 나타날 수 있기에 이를 해결하고 목표점까지의 안전한 직진 주행을 하기위한 모델 적응 퍼지 제어 방법을 기반으로 하는 모바일 로봇의 주행 제어 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안하고자 하는 모델 기반 적응 퍼지 제어기의 경우 먼저, 모바일 로봇의 등반 조건을 확인한 후 경사면을 모바일 로봇이 극복 주행을 할 수 있는지를 판단하고 만약 가능하다면 모바일 로봇의 동역학 모델을 포함한 모델 기반 제어기를 설계하여 극복 주행 제어를 하고자 한다. 이러한 경우 모바일 로봇 시스템의 안정성 보장 및 지면 마찰력 그리고 외란 보상 등이 충분히 고려된 제어기 설계가 가능할 것이다. 또한, 설계하고자 하는 제어 기법 중 적응 퍼지 제어 방법의 경우 모바일 로봇의 동특성을 충분히 반영한 모델인 비선형 Non-holonomic 시스템과 모바일 로봇의 슬립 문제 해결 등에 충분히 유용할 것이고 이를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 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.