• 제목/요약/키워드: 강인 PID 제어

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진동제어 시뮬레이션 (The Simulation of Vibration Control)

  • 김관형;오암석;김송현
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.1069-1070
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    • 2015
  • 본 논문은 일반적이 가진 시스템의 설계에 있어서 입력에 대한 추종과 비주기적인 외란이 발생하였을 때 주어진 입력을 추종하는 성능과 인가된 외란에 강인성을 가지도록 시스템을 설계하여야 한다. 이러한 제어기 설계에 가장 많이 이용되는 제어기가 PID 제어기이다. 본 논문에서는 일반적으로 널리 사용되고 있는 PID 제어기와 본 논문에서 비교하고자 하는 지적-PID(intelligent PID control) 제어기에 관하여 비교하였다. 이러한 제어기의 성능 검증을 통하여 가진기 시뮬레이터의 주 제어기로 사용하고자 한다.

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경사 감소 학습에 기초한 적응 PID 제어기 설계 (An Adaptive PID Controller Design based on a Gradient Descent Learning)

  • 박진현;김현덕;최영규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.276-282
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    • 2006
  • 본 연구에서는 구조가 단순한 PID 제어기의 장점을 살리고, 시스템 파라메터의 변동에 대하여 강인성 성능을 내는 온라인 적응 PID 제어 시스템을 개발하고자 한다. 또한, 제안된 적응 제어 시스템의 초기 제어 구간에서 안정한 스타트-엎(start-up)을 보장하기 위하여 초기 제어기의 이득을 적절한 이득으로 설정하고, 그 이득의 변화량을 경사 감소법에 의하여 학습하는 방법으로 수정 제안하고자 한다. 제안된 적응 PID제어기의 성능 평가를 위하여 비선형 DC 모터의 가변 속도제어에 적용하고, 결과를 모의실험을 통하여 보이고자한다.

시간 지연을 갖는 적분 공정 시스템에 대한 외란 관측기 기반 강인 제어기 설계 (Design of Disturbance Observer-Based Robust Controller for a Integrating Process System with Time-Delay)

  • 정구종;손영익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.81-82
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    • 2008
  • 제어대상 시스템에 시간지연과 외란이 동시에 존재하는 경우, 스미스 예측기와 외란 관측기를 함께 사용하면 시간지연과 외란으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있다. 또한 유동적인 시간지연에 대비하여 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법으로 설계된 PID 제어기를 이용하면 시간지연에 대해 강인한 제어 시스템을 얻을 수 있다. 한편, 이전에 사용된 2차 시스템 모델링 기법의 적용범위가 한정되어 있어 이 방법은 적분 공정을 포함하는 시스템의 제어 문제에는 적용되지 못하였다. 본 논문에서는 적분공정을 포함하는 시스템에 적용될 수 있는 새로운 2차 시스템 모델링 기법의 PID 제어기를 통해 외란과 시간지연에 강인한 제어기 설계 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 이전의 방법과 그 성능을 비교한다.

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다꾸지 방법을 이용한 고속/정밀 위치제어시스템의 강인한 제어게인 선정에 관한 연구 (A study on the Robust Control Cain Selection Scheme of a High-Speed/High-Accuracy position Control System using Taguchi Method)

  • 신호준;채호철;윤석찬;장진희;한창수
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.521-527
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    • 2002
  • This paper presents a dynamic modeling and a robust PID controller design process for the wire bonder head assembly. For the modeling elements, the system is divided into electrical system, magnetic system, and mechanical system. Each system is modeled by using the bond graph method. The PID controller is used for high speed/high accuracy position control of the wire bonder assembly. The Taguchi method is used to evaluate the more robust PID gain combinations than conventional one. This study makes use of an L18 array with three parameters varied on three levels. Computer simulations and experimental results show that the designed PID controller provides more improved signal to noise ratio and reduced sensitivity than the conventional PID controller.

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TITO 시스템의 LQ-PID 제어기 동조 (A LQ-PID Controller Tuning for TITO System)

  • 이동배;서병설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권9C호
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    • pp.1252-1257
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    • 2004
  • 본 논문에서는 TITO 시스템에서 분산된 LQ-PID 제어기 설계방법을 제안하고,주파수 영역의 설계사양인 명령추종, 외란제거, 센서 잡음 저감도를 만족하도록 제어기를 설계하였다. 설계방법은 PID 제어요소를 포함한 폐루프 상태방정식과 LQR 폐루프 상태방정식의 관계를 유도하고 루프형성절차를 통해 가격함수의 가중치 요소 Q와 R을 선정함으로써 성능 및 안정도 강인성이 보장되도록 하였다.

시간 지연이 있는 시스템에서의 PID 제어기 설계를 위한 루프 형성 기법 (A Loop Shaping Method of PID Controller for Time delay Systems)

  • 윤성오;서병설
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권10C호
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    • pp.1370-1377
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    • 2004
  • 시간 지연이 있는 시스템에서의 최적 제어 이득은 시간 지연이 없는 시스템에서 설계된 최적 제어 이득과 지연 시간에 대하여 계산된 상태천이 함수의 곱의 형태로 나타난다. 따라서 시간 지연이 없는 시스템에 대하여 PID제어기의 영점들을 플랜트의 최대 극점에 근접하도록 가중치 요소 Q와 R을 선택하여 최적 제어 이득을 구하고, 시간 지연이 있는 2차 시스템에서의 상태천이 함수를 계산하여 시간 지연이 있는 시스템에서의 강인한 최적 PID 제어기 설계가 가능하도록 하였다.

CDM을 이용한 Ball-Beam 위치제어 (A Position control of Ball-Beam using CDM)

  • 정지연;추연규;임영도
    • 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

쿼드로터 자세제어를 위한 슈퍼 트위스팅 알고리즘의 성능 분석 (Performance Analysis for Quadrotor Attitude Control by Super Twisting Algorithm)

  • 장석호;양유영;이현재
    • 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.

신경망-관리 제어기를 이용한 PID 제어 시스템의 강인제어 (Robust control of PID control system using Neural network-Supervisory controller)

  • 지봉철;최석호;박왈서;유인호;조현섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.791-793
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    • 1999
  • In this paper, neural network-supervisory control method is proposed to minimize the effect of system uncertainty by load change and disturbance in the PID control system. In the proposed method, PID controller performs main control action by performing control within constraint error. And neural network-supervisory controller performs control action when error reaches the boundary of constraint error. Combining neural network-supervisory controller to guarantee the stability into PID control system, the resulting PID control system is expected to show better performance in the system with load change and disturbance. Simulation applying PID controller and neural network-supervisory controller showed excellence of proposed method.

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고속/정밀 위치 제어 시스템의 강인한 제어게인 선정에 관한 연구 (A Study on the Robust Control Gain Selection Scheme of a High-Speed/High-Accuracy Position Control System)

  • 신호준;윤석찬;장진희;한창수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.747-753
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    • 2001
  • This paper presents a dynamic modeling and a robust PID controller design process for the wire bonder head assembly. For the modeling elements, the system is divided into electrical system, magnetic system, and mechanical system. Each system is modeled by using the bond graph method. The PID controller is used for high speed/high accuracy position control of the wire bonder assembly. The Taguchi method is used to evaluate the more robust PID gain combinations. This study makes use of an L18 array with three parameters varied on three levels. Computer simulations and experimental results show that the designed PID controller provides more improved signal to noise ratio and reduced sensitivity than the conventional PID controller.

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