운동 범위 제약을 가진 기계의 연착륙을 위한 위치-속도 모드전환 PID제어기 설계

The Design of Position-Speed Mode Switching PID Controller for the Soft Landing of A Machine Having Travel Range Limitation

본 논문에서는 위치-속도 모드전환 제어기를 제안하고 이 제어기를 활용한 운동범위 제약을 가진 기계의 연착륙 방법을 제시한다. EGR 밸브와 같은 기계제품들은 이동할 수 있는 범위를 가지며 범위 내에서 위치를 제어한다. 위치제어 중 양끝 위치로 이동시 기계는 빠른 속도로 충돌할 수 있다. 속도가 빠르면 빠를수록 충돌 시, 충격력이 커지며, 충격력으로 기구물은 빠르게 마모되고 수명을 단축시킬 수 있다. 따라서 양끝 위치 이동 시, 일시적으로 속도를 제어할 수 있는 제어기가 필요하다. 제안된 위치-속도 모드전환제어기는 Hanus Scheme을 사용하여 모드전환 시, 범프효과로 인한 부작용을 감소시켰으며, 모드전환 이후 모드 전환된 제어기의 지령을 빠르게 추종한다. 마지막으로, EGR 밸브 양끝 위치 학습알고리즘에 적용시켜 시험하였다.