• 제목/요약/키워드: high-speed fuzzy inference

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PCI 기반 병렬 퍼지추론 시스템과 설계 및 구현 (Design and Implementation of a PCI-based Parallel Fuzzy Inference System)

  • 이병권;이상구
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.764-770
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    • 2001
  • 본 논문에서는 대용량의 퍼지 데이터를 고속으로 전송 및 추론하기 위해 새로운 PCI 버스 기반 병렬 퍼지 시스템을 제안한다. 많은 퍼지 데이터의 고속전송을 위해 PCI 9050 인터페이스를 사용하고, 병렬 퍼지 추론 시스템을 위한 병렬 퍼지 모듈들을 FPGA로 설계하여 PCI 타겟 코어로서 병렬로 동작하게 한다. 여기서 소속함수들의 각 요소와 전건부 또는 후건부부분의 병렬화을 고려하여 제안된 시스템을 VHDL을 사용하여 설계 및 구현하였다. 제안된 시스템은 실시간에 고속의 퍼지추론을 요하는 시스템 또는 대용량 인공위성 영상 데이터의 패턴 인식 등과 같이 다수의 전건부, 후건부의 변수를 갖는 시스템에 활용될 수 있다.

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퍼지를 이용한 서보드라이버의 제어 개인 자동 조정 (Fuzzy Based Control Gain Auto-Tuning of Servo Driver)

  • 공영배;서호준;박귀태;오상록
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.541-543
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    • 1998
  • Generally, PI control is simple and easy to implement and gains of PI control are determined by specifying a dynamics of the servo driver system. However, the gain-tuning is so difficult that it is relied on an expert's effort. This paper presents a gain auto-tuning method for PI controllers based on a fuzzy inference mechanism. First, the proposed fuzzy inference system identifies a system moment of inertia and adjusts control gains by using the difference in speed responses between a real plant and a reference model. Second, this paper proposes an improved fuzzy PI controller. To reduce the speed overshoot, we adapt a control method that selects a proper PI gains with respect to the load inertia variation. To prove the validity of the proposed gain tuning algorithm and the feasibility of the servo drive, a high performance servo drive will be implemented by DSP(TMS320C31) and intelligent power module (IPM). The proposed controller is applied to the speed control of the 300W AC servo motor. Some simulations and experimental results show that the proposed fuzzy PI controller is more robust than the conventional PI controller against the load inertia variation.

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범용의 퍼지 하드웨어 설계 (A Design of the General-Purpose Fuzzy Hardware)

  • 김용태;이승하;이윤정
    • 전자공학회논문지B
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    • 제31B권7호
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    • pp.149-158
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    • 1994
  • Recently the fuzzy control is widely used as a tool for constructing automatic control systems which can replace the manual operation of large-scale nonlinear plants. In most applications of the fuzzy control however it is hard to meet the requirement of the operation time. In some real-time control the fuzzy control scheme requires too much computing time for fuzzification inference and defuzzification. To reduce the computing time there may be two alternatives the development of a new operation algorithm and the design of high-speed fuzzy hardware. In this paper to solve the problem of reducing the fuzzy operation time we propose a new high-speed fuzzy hardware scheme which has merits of its generality and extensibility. Finally we verify the proposed fuzzy hardware.

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FNN 성능개선을 위한 클러스터링기법의 적용 (Adaptation of Clustering Method to FNN for Performance Improvement)

  • 최재호;박춘성;오성권;안태천
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1997년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.135-138
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    • 1997
  • In this paper, we proposed effective modeling method to nonlinear complex system. Fuzzy Neural Network(FNN) was used as basic model. FNN was fused of Fuzzy Inference which has linguistic property and Neural Network which has learning ability and high tolerence level. This paper, we used FNN which was proposed by Yamakawa. The FNN used Simple Inference as fuzzy inference method and Error Back Propagation Algorithm as learning rule. This structure has better property than other structure at learning speed and convergence ability. But it has difficulty at definition of membership function. We used Hard c-Mean method to overcome this difficulty. To evaluate proposed method. We applied the proposed method to waste water treatment process. We obtained better performance than conventional model.

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Double Gate MOSFET Modeling Based on Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System for Nanoscale Circuit Simulation

  • Hayati, Mohsen;Seifi, Majid;Rezaei, Abbas
    • ETRI Journal
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    • 제32권4호
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    • pp.530-539
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    • 2010
  • As the conventional silicon metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) approaches its scaling limits, quantum mechanical effects are expected to become more and more important. Accurate quantum transport simulators are required to explore the essential device physics as a design aid. However, because of the complexity of the analysis, it has been necessary to simulate the quantum mechanical model with high speed and accuracy. In this paper, the modeling of double gate MOSFET based on an adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) is presented. The ANFIS model reduces the computational time while keeping the accuracy of physics-based models, like non-equilibrium Green's function formalism. Finally, we import the ANFIS model into the circuit simulator software as a subcircuit. The results show that the compact model based on ANFIS is an efficient tool for the simulation of nanoscale circuits.

곱셈, 나눗셈이 필요 없는 고속 정수 퍼지 연산 (High-speed Integer Fuzzy Operations Without Multiplications and Divisions)

  • 김진일;이상구
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.1727-1736
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    • 2006
  • 지능 시스템에서 고속으로 퍼지 데이터를 처리하기 위해서, 퍼지 제어시스템이 해결해야 할 중요한 문제점들 중의 하나는 퍼지 추론 및 비퍼지화 단계에서 수행속도를 개선하는 것이다. 이를 위해서는, 특히 후건부의 연산 및 비퍼지화 단계에서 고속 연산이 이루어져야 한다. 따라서 본 논문에서는 지능 시스템을 위한 퍼지 제어기의 속도향상을 위해 후건부 및 비 퍼지화 단계에서 [0, 1]의 실수 연산을 하지 않고, 퍼지 소속함수의 실수 값을 정수형 격자에 매핑 시켜 곱셈, 나눗셈이 필요 없는 정수형 덧셈을 고속으로 수행할 수 있는 알고리듬을 제안하고, truck backer-upper 제어 시스템에 적용하여 기존의 방법보다 매우 빠른 실시간 고속 퍼지 시스템을 보여준다. 본 논문에서 제안한 시스템은 로봇의 팔 움직임 제어 와 같은 실시간 고속 지능 시스템에 잘 활용될 수 있다.

지능 시스템을 위한 퍼지 후건부 및 비퍼지화 단계의 고속 정수연산 (High-speed Integer Operations in the Fuzzy Consequent Part and the Defuzzification Stage for Intelligent Systems)

  • 이상구;채상원
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제43권2호
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    • pp.52-62
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    • 2006
  • 지능 기스템에 사용되는 퍼지 데이터를 고속으로 처리하기 위한 퍼지 제어시스템의 중요한 문제점들 중의 하나는 퍼지 추론 및 비퍼지화 단계에서의 수행속도의 개선이다. 특히 후건부의 계산 및 비퍼지화 단계에서의 고속 연산이 더욱 더 중요하다. 따라서 본 논문에서는 지능 시스템을 위한 퍼지 제어기의 속도향상을 위해 후건부 및 비퍼지화 단계에서 [0,1]의 실수 연산을 하지 않고, 퍼지 소속함수의 값을 정수형 격자 $(400{\times}30)$에 매핑시켜 고속의 정수 덧셈 연산만으로 수행할 수 있는 알고리듬 및 비퍼지화 단계에서 곱셈이 필요 없는 새로운 알고리듬을 제안하고, truck backer-upper 제어시스템에 적용하여 기존의 방법보다 매우 빠른 실시간 고속 퍼지 시스템을 보여준다. 본 논문에서 제안한 시스템은 로봇의 팔 움직임 제어와 같은 실시간 고속 지능 시스템에 잘 활용될 수 있다.

간편 간접추론방법을 이용한 퍼지 디지털 PID 제어기의 설계 (Design of Fuzzy Digital PID Controller Using Simplified Indirect Inference Method)

  • 채창현
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권12호
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    • pp.69-77
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    • 1999
  • 본 논문에서는 간편 간접추론방법을 이용한 퍼지 디지털 PID 제어기의 설계 방법을 제안하였다. 제안된 퍼지 제어기는 선형 디지털 PID 제어기에서 유도하였으며, 간편 간접추론을 이용한 퍼지화부, 제어규칙 베이스 및 퍼지화부의 설계방법을 설명하였다. 제안된 퍼지 제어기는 종래의 디지털 PID 제어기를 기초로 설계하였으므로 구조를 이해하기 쉽고, 퍼지입력에 의한 비선형 특성을 가지므로 선형 및 비선형 플랜트에 적응 능력을 가진다. 또한 각 입력변수 별로 간편 간접추론방법을 사용하여 추론하므로 고속 추론이 가능하고, 퍼지규칙의 수가 증가하여도 쉽게 적용 가능하다. 제안된 제어기의 성능을 D. Misir 등이 사용한 선형 및 비선형 플랜트에 모의 실험하여 효용성을 입증하였다.

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Two-Input Max/Min Circuit for Fuzzy Inference System

  • P. Laipasu;A. Chaikla;A. Jaruwanawat;P. Pannil;Lee, T.;V. Riewruja
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.105.3-105
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    • 2001
  • In this paper, a current mode two-input maximum (Max) and minimum (Min) operations scheme, which is a useful building block for analog fuzzy inference systems, is presented. The Max and Min operations are incorporated in the same scheme with parallel processing. The proposed scheme comprises a MOS class AB/B configuration and current mirrors. Its simple structure can provide a high efficiency. The performance of the scheme exhibits a very sharp transfer characteristic and high accuracy. The proposed scheme achieves a high-speed operation and is suitable for real-time systems. The simulation results verifying the performances of the scheme are agreed with the expected values.

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퍼지-PI 제어기를 이용하여 정지형 무효전력 보상기를 포함한 동기 발전기의 안정도 개선에 관한 연구 (A Study on Damping Improvement of a Synchronous Generator with Static VAR Compensator using a Fuzzy-PI Controller)

  • 주석민;허동렬;김상효;정동일;정형환
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.57-66
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    • 2001
  • 본 논문에서는 전력계통의 안정도를 향상시키기 위하여 동기 발전기와 정지형 무효전력 보상기예 대한 퍼지-PI 제어기를 설계하기 위한 제어 기법을 설명하였다. 정지형 무효전력 보상기는 고정된 용량의 커패시터와 싸이리스터 제어에 의하여 용량이 가변되는 인덕터가 병렬로 연결된 구조를 가지고 있으며, 시스템 전압을 제어할 뿐만 아니라 동기 발전기의 제동을 개선하기 위해 설계되었다. 본 논문에서 제안한 SVC 계통의 퍼지-PI 제어기의 파라미터는 퍼지 추론 기법에 의해 자동 동조되어진다. 퍼지 추론 기법은 일반적인 기법과는 달리 인간의 경험과 전문가의 지식을 제어 규칙으로 제어 동작을 결정하였다. 그리하여 인간의 추론 과정과 매우 유사한 MMGM을 이용하여 PI 이득의 퍼지 추론 기법을 SVC 계통에 적용하여 설명하였다. 제안된 방법의 강인성을 입증하기 위해 중부하시, 정상부하시 및 경부하시에 초기 전력을 변동시킨 경우에 대하여 시스템의 회전자각, 각속도 편차 특성 및 단자전압의 동특성을 고찰하여 기존의 전력시스템안정화장치보다 응답특성이 우수함을 보였다.

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