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컴퓨터 시뮬레이션을 통한 가상 PID 알고리즘 튜닝 기법과 데이터 분석

Virtual PID Algorithm Tuning Technique and Data Analysis through Computer Simulation

  • 남진문 (평택대학교 피어선칼리지)
  • 투고 : 2023.10.01
  • 심사 : 2023.11.05
  • 발행 : 2023.11.30

초록

본 논문에서는 PID 알고리즘을 이용하는 온도제어기의 가상적 튜닝 기법을 제안한다. 제어대상의 수학적 표현을 이용하여 컴퓨터에서의 가상적 시뮬레이션을 활용하였다. 컴퓨터의 상세한 데이터 분석을 통하여 PID 알고리즘의 이득을 정확하게 구하는 기법을 도입하였고 기존의 실험적 튜닝 결과보다 우수한 성능을 검증하였다. 또한 실제의 제어대상에서 실시하는 튜닝 실험을 대체하는 장점이 있어 시간적 공간적 제한이 전혀 없다. 제어대상을 실제 가동하는 튜닝 실험은 그 과정에서 나타나는 자세한 데이터를 확인할 수 없다. 실험의 정확성을 보장할 수 없으며 그 결과를 즉시 확인할 수도 없었다. 제안하는 기법을 통해 튜닝의 모든 과정을 컴퓨터에서 정확하게 확인할 수 있으며 발생하는 문제의 원인도 분석할 수 있다.

In this paper, we propose a virtual tuning technique for a temperature controller using the PID algorithm. Virtual simulation on a computer was used using the mathematical expression of the control object. A technique for accurately calculating the gain of the PID algorithm was introduced through detailed computer data analysis, and superior performance compared to conventional experimental tuning results was verified. In addition, it has the advantage of replacing tuning experiments conducted on actual control subjects, so there are no temporal or spatial limitations. Tuning experiments that actually operate the control object do not show detailed data that appears during the process. The accuracy of the experiment could not be guaranteed, and the results could not be confirmed immediately. Through the proposed technique, the entire tuning process can be accurately checked on a computer and the cause of problems that occur can also be analyzed.

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참고문헌

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