The Design of the Fuzzy Logic Controller for Controlling the Speed in the Zero-Crossing Speed Region of a Hydraulic System

Due to the friction characteristic of pump, cylinder, and between passenger car and the rail, there exist dead zone in the hydraulic system actuated with inverter, which can not be controlled by a PID controller. In this paper, the friction characteristic of a cylinder is considered first, which may cause the uncontrolled speed in the zero-crossing speed region. And then, the zooming fuzzy logic controller is designed to overcome the drawback by the existing PID speed controller. Finally, The proposed hybrid fuzzy controller is applied to the PID controller in the normal speed region and to the fuzzy controller in the zero-crossing speed region. The reason is that the problem of the uncontrolled speed in the zero-crossing speed region caused by the friction characteristic of the cylinder in hydraulic elevator can be solved, and the effectiveness of the controlling system not only in the zero-crossing speed region but also the overall controlling region including steady-state can be simulated and performed.

유압시스템의 극저속 속도제어를 위한 퍼지논리 제어기의 설계

인버터를 적용한 유압시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 엘리베이터의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 PID제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 엘레베이터가 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.