• 제목/요약/키워드: 개선된 PID 제어기

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적분공정을 위한 민감도 함수 $M_{s}$를 이용한 안정된 PID 동조 (Stable PID Tuning for Integrating Processes using sensitive function $M_{s}$)

  • 이원혁;황형수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권4호통권316호
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    • pp.61-66
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    • 2007
  • 본 논문에서는 적분공정이 안정한 조건을 갖게 하는 설정가중치를 갖는 PID제어기의 개선된 동조방법을 제안한다. 이 동조방법은 내부 궤환루프에 PD 제어기를 이용하여 적분공정을 안정되게한 후, 민감도 함수 $M_{s}$를 이용하여 공정의 안전조건에 맞는 PID제어기를 동조하였다. 그리고 적분공정의 특성인 오버슈트를 줄이기 위하여 설정가중치를 갖는 PID제어기를 사용하므로 기종의 제어기가 갖는 결점을 극복했다. 제안되어진 동조 방법은 매우 간단하며 기존의 제어 동조방법보다 더 좋은 성능을 보여준다.

신경망모델과 자기 동조 제어기를 이용한 이산신호의 추적 성능 개선 (Tracking Performance Improvement of Discrete Signal using Neural Networks and Self Tuning Controller)

  • 최수열;정연만;최부귀
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.19-26
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    • 1998
  • 본 논문에서는 추적 성능 개선을 위해 기존의 신경망 제어기에 PID제어기를 직렬로 연결하여 시뮬레이션 결과를 고찰했다. 추적 성능을 평가하기 위해 신경망모델은 2계층으로 구성하고 Widrow-Hoff델타 규칙을 이용하여 예측 오차가 최소화되도록 정규적인 동특성을 학습하였다. 이 학습 결과, 기존의 신경망제어기의 경우보다 PID를 연결하였을 경우가 추적 성능이 다소 개선되었음을 확인했으며, 251샘플에서 추적할 플랜트 파라메터가 시변인 경우에도 빠른 속도로 수렴되는 결과를 얻었다.

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지적 PID를 이용한 짐벌시스템 제어 연구 (A Study of the gimbal system control unsing the Intelligent PID)

  • 김민;변기식;김관형;최명훈
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.99-100
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    • 2016
  • 드론이나 이동형 촬영장비에 장착된 카메라로부터 깨끗하고 안정된 영상을 획득하기 위해서는 짐벌시스템의 안정화기 설계가 필요하다. 짐벌시스템은 카메라 모듈을 지지하는 구조와 외부로 부터의 진동을 차단하면서 정확한 각도를 추종하는 안정화기로 구성된다. 이동형 촬영장비나, 비행중인 드론에는 매우 다양한 주파수 성분의 진동이 발생되는데, 이러한 진동을 제어하기 위하여 6자유도 운동방정식을 유도하고, 이 중에서 본 논문에서는 일반적으로 rolling, pitching, yawing 운동에 대해서는 PID 제어기를 사용하여 안정화를 제어하기만, 카메라종류나 짐벌시스템 구조가 바뀔 때 마다 PID 파라미터를 변경해야 되는 경우가 빈번하다. 본 논문에서는 이런 문제점을 개선하기 새로이 제기된 제어 기법인 지적 PID(intelligent PID) 제어를 통하여 진동제어를 수행하여 짐벌시스템의 안정화를 위한 제어기법을 제안하고자 한다.

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화력발전소 드럼의 수위제어를 위한 퍼지 제어기의 설계 (Fuzzy Controller Design for Water Level Control of Power Plant Drum)

  • 이상혁
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.135-138
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    • 2002
  • 본 논문에서는 비최소위상 시스템으로 표현되는 화력발전소 드럼의 수위제어를 위한 퍼지 제어기를 제안한다. 제안된 방법은 T. Takagi와 M. Sugeno의 퍼지모델을 기반으로 수행된다. 그리고 기존의 PID 및 LQ 제어기법을 적용한 방식과 비교하여 제안된 방법의 개선된 특성을 시뮬레이션 결과로부터 검증하였다.

유도전동기 속도제어를 위한 개선된 신경회로망 기반 자기동조 퍼지 PID 제어기 설계 (Modified Neural Network-based Self-Tuning Fuzzy PID Controller for Induction Motor Speed Control)

  • 김상민;한우용;이창구;이공희;임정흠
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1182-1184
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    • 2001
  • This paper presents a neural network based self-tuning fuzzy PID control scheme for induction motor speed control. The PID controller is being widely used in industrial applications. When continuously used long time, the electric and mechanical parameters of induction motor change, degrading the performance of PID controller considerably. This paper re-analyzes the fuzzy controller as conventional PID controller structure, and proposes a neural network based self-tuning fuzzy PID controller whose scaling factors are adjusted automatically. Proposed scheme is simple in structure and computational burden is small. The simulation using Matlab/Simulink is performed to verify the effectiveness of the proposed scheme.

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릴레이 피드백을 이용한 개선된 PID 제어기 자동동조 기법 (Modified method for auto-tuning of PID controller using relay feedback)

  • 신창훈;윤명현;정학영
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.1004-1007
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    • 1996
  • Various auto-tuning methods using relay feedback are presented recently. They are composed of the consecutive procedures identifying Nyquist critical point using relay feedback and designing PID controller by one point of Nyquist plot mapping. This paper suggests a strategy to get the knowledges of Nyquist critical point and the neighborhood point of it using relay feedback. The parameters of PID controller are established by dominant pole approximation based on these knowledges. Designers can make use of the damping ratio as a time domain specification. So design flexibilities are taken in view of stability and performance of the system response considering practical system condition.

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유도전동기 속도제어를 위한 개선된 신경회로망 기반 자기동조 퍼지 PID 제어기 설계 (Improved Neural Network-Based Self-Tuning fuzzy PID Controller for Induction Motor Speed Control)

  • 김상민;한우용;이창구
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권12호
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    • pp.691-696
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    • 2002
  • This paper presents a neural network based self-tuning fuzzy PID control scheme with variable learning rate for induction motor speed control. When induction motor is continuously used long time, its electrical and mechanical Parameters will change, which degrade the Performance of PID controller considerably. This Paper re-analyzes the fuzzy controller as conventional PID controller structure, introduces a single neuron with a back-propagation learning algorithm to tune the control parameters, and proposes a variable learning rate to improve the control performance. Proposed scheme is simple in structure and computational burden is small. The simulation using Matlab/Simulink and the experiment using dSPACE(DS1102) board are performed to verify the effectiveness of the proposed scheme.

퍼지 동조 PID 제어기를 이용한 모형 헬리콥터의 개선된 3자유도 자세제어 (Improved 3-DOF Attitude Control of a Model Helicopter using Fuzzy-Tuning PID Controller)

  • 박문수;박덕기;정원재;김병두;홍석교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2470-2472
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    • 2001
  • This paper describes the application of a fuzzy-tuning PID controller to a 3-DOF attitude control of a small model helicopter in hover for the compensation of coupling effects between each axis and system uncertainties due to the variation of engine RPM. A Low-level PID controller is designed by Ziegler-Nichols method and its gains are tuned by a high-level fuzzy system based on error states and its time derivatives. The experimental results show that the attitude control performance of fuzzy-tuning PID controller is improved comparing with that of a Ziegler-Nichols PID controller and fuzzy controller.

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선박용 동기 발전기의 여자 제어시스템 설계 (Design of Excitation Control System of Synchronous Generator on Board Ships)

  • 이영찬;정병건
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권3호
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    • pp.298-305
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    • 2015
  • 본 논문에서는 선박용 동기발전기 여자제어시스템의 성능을 확인하기 위해 선급기술규칙에 따라서 시행한 실험 결과를 제공한다. 실험에서는 발전기의 각 부하 변화에 대해 PID 제어기와 퍼지제어기를 적용하고 두 제어기법이 선급의 기술규칙을 만족하는 지 관찰하고 성능을 비교 검토 한다. 이를 위해 PID 제어기법과 퍼지제어기법을 랩뷰 프로그램으로 작성한 후, PID 제어기의 경우는 한계 감도법과 약간의 조정을 통해 이득값을 결정한다. 퍼지제어기는 맘다니(Mamdani)의 방법으로 전압오차값과 전압오차변화율값, 출력전압값에 대해 멤버쉽함수를 구성한다. 이상의 PID 제어기법과 퍼지제어기법을 실제 소형 발전기에 적용하고 선급기술규칙에 따른 실험을 통해 안정성과 성능개선 특성을 비교 검토한다.

초음파 센서를 이용한 끝선 검출 모듈 개발 및 퍼지 PID/PI 끝선 제어기 설계 (Development of Edge Detecting Sensor Using Ultrasonic Module and Design of Fuzzy PID/PI Edge-Line-Controller)

  • 이은진;강진식
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.88-93
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    • 2010
  • 본 논문에서는 필름, 천, 종이 등의 권출 시스템(winding system)에 사용될 수 있는 초음파 센서 모듈을 개발하였다. 개발된 센서는 끝선 위치를 정확하게 검출하고 주위 환경에 의한 잡음 영향이 적으며 보다 안정적인 검출 신호를 출력한다. 전체 시스템의 동력학식은 권출 대상물의 무게(질량)에 의한 영향이 매우 크며, 이로 인하여 폐루프 시스템의 안정도 및 정밀제어문제등이 발생될 수 있다. 주위 환경에 의한 센서 잡음역시 제어시스템의 성능과 안정도에 영향을 준다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 퍼지-PI/PID 끝선 추적 제어기를 설계-제작하였으며, 실험을 통하여 설계된 제어기의 타당성을 입증하였다.