Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering (한국정보통신학회논문지)

The Korea Institute of Information and Commucation Engineering (한국정보통신학회)
권호 표지

Optimal Design Method of Quantization of Membership Function and Rule Base of Fuzzy Logic Controller using the Genetic Algorithm

유전자 알고리즘을 이용한 퍼지논리 제어기 소속함수의 양자화와 제어규칙의 최적 설계방식

  • Published : 2005.06.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, we proposed a method that optimal values of fuzzy control rule base and quantization of membership function are searched by genetic algorithm. Proposed method searched the optimal values of membership function and control rules using genetic algorithm by off-line. Then fuzzy controller operates using these values by on-line. Proposed fuzzy control system is optimized the control rule base and membership function by genetic algorithm without expert's knowledge. We investigated proposed method through simulation and experiment using DC motor and one link manipulator, and confirmed the following usefulness.

본 논문에서는 퍼지논리 제어방식에서 전문가로부터 소속함수의 관계조정과 제어규칙 베이스 선정 등의 제어지식을 획득해야 하는 문제점을 해결하기 위하여 유전자 알고리즘으로 최적의 소속함수의 양자화와 제어규칙 베이스를 구성하여 우수한 제어성능을 갖는 방법을 제안하였다. 제안한 방식은 유전자 알고리즘을 이용하여 퍼지 소속함수의 변수 값들과 퍼지제어 규칙을 최적화한 값으로 구하고, 이렇게 구한 값들을 초기 값으로 하여 퍼지 제어기를 오프라인으로 구성하고 실제 하드웨어 상에서 온라인으로 적용하는 방식이다. 제안한 방식의 유용성을 확인하기 위해서 DC 서보 모터의 위치제어에 대하여 시뮬레이션 하였고, 단일링크 매니플레이터를 이용한 위치제어 실험을 통하여 제어성능이 우수함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Yi Sheng Zhou, Lin Ying Lai, 'Optimal design for fuzzy controllers by genetic algorithms', IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 36, pp. 93-97, 2000 https://doi.org/10.1109/28.821802
  2. Akec J., Steiner S. J., 'Genetic algorithms based parameter and rule learning for fuzzy logic control systems', Fifth International Conference on Factory 2000-The Technology Exploitation Process, no. 435, pp. 325-328, 1997
  3. Chuen Chien Lee, 'Fuzzy Logic in Control Systems: Fuzzy Logic Controller Part I', IEEE transactions on systems, MAN. And Cybernetics, vol. 20, no. 2, pp. 404-418, 1990 https://doi.org/10.1109/21.52551
  4. Chen - Wei Xu, 'Fuzzy systems identification', IEE Proceedings D, Control Theory and Applications, vol. 136, pp. 146-150, 1989
  5. Mitsuo Gen, Runwei Cheng, 'Genetic Algorithms & Engineering Design', John Wiley & Sons. Inc., 1997
  6. Goldberg D. E. 'Genetic Algorithms in Search, Optimization, and machine Learning', Addison-Wesley, New York 1989