• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.102-109
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• 2014

TSK 퍼지 시스템의 뛰어난 성능을 일반 산업 현장에서 가장 많이 사용되고 있는 PID 제어기에 접목시켜, 비선형 시스템의 제어가 가능하고 강인성이 뛰어난 퍼지 PID 제어기의 설계를 제안한다. TSK 퍼지 제어기는 TSK 퍼지 모델로부터 극 배치법을 이용하여 설계되며, 비선형 시스템의 제어에서 시스템의 응답이 원하는 응답과 같아지도록 하는 뛰어난 능력이 있으나 구조가 복잡하여 산업 현장에서 사용되기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 구현하기 간편한 PID 제어기의 형태를 하면서, TSK 퍼지 제어기의 도움을 받아 설계되는 퍼지 PID 제어기를 제안한다. 즉, 먼저 비선형 시스템의 TSK 퍼지 제어기를 설계하고 그 TSK 퍼지 제어기의 제어 시뮬레이션으로부터 얻은 데이터를 이용하여 제안하는 퍼지 PID 제어기를 설계한다. 제안하는 제어기를 연속시간 비선형 시스템과 이산시간 비선형 시스템의 예제에 적용시켜 제어 시뮬레이션을 하였다. 그 결과 기존의 선형 PID 제어기로는 제어가 원만하지 않았으나 제안하는 제어기로는 원하는 응답 형태와 거의 같은 응답을 보이는 제어가 가능함을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.1-7
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• 2002

정량적 궤환이론(Quantitative Feedback Theory : QFT)은 플랜트 불확실성과 외란에도 불구하고 요구된 시스템의 제어성능을 성취하기 위해서 궤환의 사용을 강조하는 매우 실제적인 설계기법이다. 이 QFT의 루프형성과정은 요구된 경계조건이 만족될 때까지 강인한 제어기를 설계하는 것을 허용한다. 본 논문에서는 QFT의 루프형성을 이용한 PID 제어기의 최적 설계방법을 제안한다. 제안된 방법은 QFT 경계조건에 의해 얻어진 2차원의 시스템 행렬과 출력 벡터를 재배열하는 것으로부터 전개된 선형 연립방정식으로부터 PID 제어기의 파라미터 벡터를 식별하는 방식이다. 제안된 방법의 유용성은 터빈의 속도제어 문제에 의해 검증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.330-336
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• 2014

연속교반탱크반응기, 담수화 플랜트, 증류탑, pH 중화 프로세스 등을 포함한 많은 산업용 프로세스들은 높은 비선형성과 시변 특성으로 인해 제어가 까다로워 보다 정밀하고 안정된 성능을 가지는 제어기를 설계하려는 많은 노력들이 있어 왔다. 본 논문에서는 기존 연구의 단점을 개선한 CSTR 프로세스의 농도제어용 PID 제어기를 동조하는 문제를 다룬다. 액추에이터 포화 문제를 극복하기 위해 PID 제어기에는 적분기 안티와인드업 피드백 루프가 구성되며, PID 제어기의 파라미터는 전체 제어 프로세스가 만족스러운 설정치 추종 성능을 가지도록 진화연산(EA)에 의해 동조된다. 제안하는 방법은 시뮬레이션을 통해 설정치 추종 성능, 외란 억제 성능과 파라미터 변동에 대한 강인성을 확인한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권5호
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• pp.373-381
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• 2020

쿼드로터는 대칭적인 구조로 모델링이 간단하지만 외란과 시스템의 불확실성에 민감하다는 단점이 있다. 쿼드로터의 제어를 위해 비교적 간단하게 적용이 가능한 PID 제어가 많이 연구되고 있지만, 비선형 시스템에서는 정밀한 제어가 힘들다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 외란과 시스템의 불확실성에 강인한 특징을 가지는 슈퍼 트위스팅 알고리즘(Super twisting algorithm)을 이용한 쿼드로터 제어를 제안한다. 이 제어기법을 이용하여 쿼드로터의 자세제어기를 구성하였다. 구성한 제어기의 성능을 검증하기 위해 시뮬레이션 및 실제 비행시험을 진행하였다. 제어기의 보다 객관적인 성능 검증을 위해 PID 제어와 성능 비교를 진행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.1840-1846
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• 2005

본 논문에서는 유전 알고리즘을 사용하여 PID의 각 계수를 자동적으로 조정함으로써 DC 서보모터의 속도제어에 적용하였다. DC 서보모터는 산업현장 및 로봇분야에 널리 적용되고 있으며 적절한 제어성능을 얻기 위하여 많은 시행착오에 의한 다양한 제어방법이 사용되고 있다. 그러나 산업현장, 플랜트의 변화 및 외란에 강인한 제어알고리즘을 선택하기가 매우 어려우며 많은 시행착오를 통하여 원하는 계수값을 얻어 낼 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고 DC 서보모터의 제어성능을 향상시키기 위하여 유전 알고리즘을 적용함으로써 우수한 응답특성을 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.887-889
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• 1999

Robust control is needed according to the highest precision of industrial automation. However, when a control system with PID controller has an effect of load disturbance, it is difficult to guarantee the robustness of control system, as a method solving this problem, in this paper. Feedfoward supervisory control method for PID control system is presented the effectiveness of the control scheme is verified by simulation results.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.80-83
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• 2002

정밀한 서보기술에 바탕을 두고 있는 산업용 로봇 팔은 기계적인 강성도와 서보기구들로 인하여 정확한 제어가 가능하다 그러나 로봇팔은 동작중비 관성모멘트의 변화와 기하학적인 구조로 인하여 비선형적인 시스템이다. 특히 관성모멘트의 변화는 로봇팔의 회전속도와 로봇팔이 이동시키는 대상물의 무게 등에 따라 관성모멘트는 변할 수 있다. 이로 인하여 관성모멘트의 변화에 따라 로봇팔의 정확한 위치제어가 힘들어진다. 따라서 본 논문에서는 관성모멘트의 변화에도 불구하고 강인한 응답특성을 나타내는 제어기의 설계가 요구된다. 일반적으로 PID .제어기는 설계의 용이성으로 산업현장에서 널리 사용된다. 그러나 PIB 제어기의 각 계수값을 설정하는데 많은 어려움이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 PID 제어기의 각 계수 값을 퍼지알고리즘을 이용하여 자동으로 설계할 수 있는 자기동조 PID 제어기를 설계한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.139-142
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• 2002

제어 시스템에서 제어기를 설계하는 방법에는 기존 PID 설계 기법인 Ziegler-Nichols와 Jung, R. C. Dorf 방법들이 있다. 본 논문은 Shunji Manabe의 계수도법(CDM Coefficient Diagram Method)을 이용하여 Ball-Beam 시스템을 제어하기 위한 PID 제어기를 설계한다. PID 제어기의 각 파라메터인 P, I, D 계수는 시스템의 속도와 안정성에 기인하는 표준 안정도 지수$(\gamma)$와 등가시정수$(\tau)$ 로부터 얻 어진다. 등가시정수$(\tau)$와 안정도 지수$(\gamma)$는 제어기 파라메터의 대수적 형태와 절대적인 관계가 있다. 그러므로 설계된 제어기로부터 빠른 상승시간과 안정된 정상상태 응답을 얻을 수 있다. Ball-Beam 시스템에 CDM 제어기를 적용한 결과 시스템의 안정도, 정확성 그리고 강인성에 있어서 퍼지 제어기나 PID 제어기에 비해 뛰어난 응답 특성을 확인하였다

• 대한전기학회논문지
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• 제37권9호
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• pp.646-654
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• 1988

In this paper, a speed controller using a microcomputer is implemented and applied to a DC Servo Motor. Adaptive control is applied to a system for which a priori knowledge to its mathematical model is insufficient, on the basis of input and output data an apropriate controller is constructed through which the system input is synthesized. The pole-placement PID self tuning control algorithms as a control algorithm is used to compare the performance of the controller with that of the classical PID controller through computer simulations and experiments.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.399-404
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• 2005

본 논문은 생체시스템의 인공면역시스템을 이용한 Immunized PID 제어기를 구성하였으며, 상층부위에 제동시스템이 부착된 다층 건축물의 진동제어에 적용하였다. 인공면역시스템은 인체가 외부로부터 침투하는 바이러스, 병원균 등으로부터 보호하기 위하여 내부의 항체들이 이를 극복하기 위하여 행동하는 현상을 모델링한 것으로써 외란입력에 대한 적응성 및 강인한 응답특성을 가지고 있다. 본 논문에서 설계된 제어시스템은 항만의 건축물에 능동제어기로 적용하였으며, 바람이나 지진과 같은 환경적 부하로 인해 발생되는 건축물의 응답변위를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 나타내었다. 그리고, 기존의 진동제어에 널리 이용되는 제어기도 함께 적용하여 제안한 제어기 성능의 우수성을 입증하고자 함과 동시에 인공면역시스템을 응용한 제어기 설계에 대한 비젼도 제시하고자 한다.