• 제목/요약/키워드: 비례 적분 미분제어

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주파수역에서의 피드백시스템의 성능향상을 위한 제어기 Atuo-tuning 기법 (Controller Auto-tuning Scheme for Improving Feedback System Performance in Frequency Domain)

  • 정유철;이건복
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.26-30
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    • 2001
  • Controller refinement scheme to improve the performance of a conventional system automatically in frequency domain is proposed. The controller automatic tuning method features using experimental frequency responses of the conventional closed-loop system, the conventional controller, and the improved closed-loop system, instead of poorly modeled plant due to non-linearities and disturbances. The improved closed-loop system characteristics is automatically acquired by the con-ventional closed-loop system characteristics and the proposed performance index in system bandwidth. And the proper controller is realized by least squares approximation in frequency domain. To testify the usefulness of the approach, the path tracking control of robot arm is performed. Experimental results and analytic results are well-matched.

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주파수역에서 시스템 감시를 이용한 제어기 Auto-tuning기법 (Controller Auto-tuning Scheme using System Monitoring inFrequency Domain)

  • 정유철;이건복
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.136-139
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    • 2000
  • Controller refinement scheme to improve the performance of a conventional system automatically in frequency domain is proposed. The controller automatic tuning method features using experimental frequency responses of the conventional closed-loop system, the conventional controller, and the improved closed-Imp system; instead of poorly modeled plant due to non-linearities and disturbances. The improved closed-loop system characteristics is automatically acquired by the conventional closed-loop system characteristics and the proposed performance index in system bandwidth. And the proper controller is realized by least squares approximation in frequency domain. To testify the usefulness of the approach, experimental results of robot path-tracking control applied with various controllers is used, and then is analyzed with respect to a equivalent proportional controller. Experimental results and analytic results are well-matched.

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로봇 매니퓰레이터에 대한 비례.적분.미분 조절기 설계 (PID regulator design for robot manipulators)

  • 남헌성;김천중;유준
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.647-651
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    • 1992
  • This paper presents a model-based control scheme for a robot manipulator to track a desired trajectory as closely as possible in spite of a wide range of manipulator motions and parameter uncertainties of links and payload. The scheme has two components: a nominal control and a variational control. The nominal control, generated from direct calculation of the manipulator dynamics along a desired trajectory, drives the manipulator to a neighborhood of the trajectory. Then a discrete-time PID regulator is designed based on the linearized dynamic model and Linear Quadratic(LQ) method, which generates the variational control that regulates perturbations in the vicinity of the desired trajectory.

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디스크립터시스템에 대한 PI 관측기 설계 (Design of PI observer for descriptor system)

  • 김환성;김상봉;천로무보
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.332-337
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    • 1997
  • 디스크립터(Descriptor) 표현은 상태공간 표현을 확장시킨 일반적인 시스템의 기술방법으로 파라미터의 물리적인 구조를 보존하고 있으며, 임펄스를 포함한 현상을 기술할 수 있다. 또한, 대규모 시스템의 모델화가 용이하며, 프로퍼(Proper)이지 않은 시스템을 기술할 수 있고 구속조건을 가진 동적시스템의 기술이 가능하는 등의 특징을 지니고 있다. 그러나, 디스크립터 시스템의 해는 미분항을 포함하고 있으므로 노이즈 및 파라미터 변동에 대해서 매우 민감하여, 관측기설계시 강인(Robust)한 관측기설계가 요구된다. 본 논문에서는 디스크립터 시스템에 대해 로바스트 관측기의 일종인 비례적분(PI) 관측기의 설계에 대해서 논한다. 먼저, 디스크립터 시스템에 대한 PI 관측기의 존재조건을 유도하였으며, 체계적인 설계법을 보였다. 또한, PI 관측기의 존재조건이 Rosenbrock의 가관측 조건하에서 간단히 보여지며, 이것은 시스템 행렬의 Rank 조건에 의해 쉽게 구해질 수 있다.

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모델 맷칭법에 의한 디젤기관의 속도제어 (Speed Control of a Diesel Engine by Means of the Model Matching Method)

  • 유희환;하주식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제20권3호
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    • pp.131-137
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    • 1996
  • The existing digital governors are in the beginning stage. Placing the focus on the marine site, most of the digital governors developed are still using the simple PID algorithm. But, the performance of a diesel engine is widely changed according to the parameters of the PID controller. So, this article describes a new method to adjust the parameters of the PID controller in a marine digital governor. In this paper, the diesel engine is considered as a nonoscillatory second order system. A new method to adjust the parameters of the PID controller for speed control of a diesel engine is proposed by means of the model matching method. Also, the simulations by numerical methods are carried out in cases of the exact understanding or out of the parameters of a diesel engine respectively. And this paper confirms that the proposed new method here is superior to Ziegler & Nichols's method through the comparisons and analysis of the characteristics of indicial responses.

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주파수역 피드백 시스템 인식을 이용한 이산시간 제어기 설계 (Discrete-Time Controller Design using Identification of Feedback System in Frequency Domain)

  • 정유철;심영복;이건복
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.99-104
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    • 2001
  • Discrete-time controller design is proposed using feedback system identification in frequency domain. System Stability imposed by a new controller is checked in the function of a conventional closed-loop system, instead of a poorly modeled plant due to non-linearity and disturbance as well as unstable components, etc. The stability of the system is evaluated in view of Popov criterion. All the equations are formulated in the framework of the discrete-time system. Simulation results are shown on the plant with input saturation components, DC disturbance and a pure integration.

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주파수역 피드백시스템인식을 이용한 연속시간 제어기 설계 (Continuous-Time Controller Design using Identification of Feedback System in Frequency Domain)

  • 양호석;정유철;이건복
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.664-669
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    • 2001
  • Continuous-time controller design is proposed using feedback system identification in frequency domain. System stability imposed by a new controller is checked in the function of a conventional closed-loop system, instead of a poorly modeled plant due to non-linearity and disturbance as well as unstable components, etc. The stability of the system is evaluated in view of Nyquist stability. All the equations are formulated in the framework of the discrete-time system. Simulation results are shown on the plant with input saturation and DC disturbance.

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만타형 무인잠수정의 제어기 설계 및 운동성능 해석을 위한 시뮬레이션 프로그램 개발 (Simulation Program Development for Controller design and Performance analysis of Manta-type UUV)

  • 변승우;김준영;손경호;이승건
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.244-248
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    • 2009
  • 본 논문에서는 만타형상의 무인잠수정의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 확인하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 본 논문에 사용된 수학모델은 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab / Simulink를 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상무인잠수정의 제어 성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어와 방향각제어에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미국 해군대학원(Naval Postgraduate School)의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어와 방향각 제어기를 이용하여 만타형무인잠수정의 설계 목표에 부합하는 항해제어시뮬레이션을 실시하였다.

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협조제어에 의한 2축 연속 회전시스템의 고정도 위치동기 제어 (Precise Position Synchronous Control of Two Axes Rotating Systems by Cooperative Control)

  • 정석권;김영진;유삼상
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권12호
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    • pp.2078-2090
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    • 2001
  • This paper deals with a precise position synchronous control by a cooperative control method of two axes rotating systems. First, the system's dynamics including motor drives described by a motor circuit equation and Newton's kinetic formulation about rotating system. Next, based on conventional PID(Proportional, Integral, Derivative) control law, current and speed controller are designed very simply to follow up reference speed correctly under some disturbances. Also, position synchronous controller designed to minimize position errors according to integration of speed errors between two motors. Then, the proposed control enables the distributed drives by a software control algorithm to behave in a way as if they are mechanically hard coupled in axes. Further, the stabilities and robustness or the proposed system are investigated. Finally, the proposed system presented here is shown to be more precise position synchronous motion than conventional systems through some simulations and experiments.

CTM을 위한 로보트 매니퓰레이터의 VSMFC 제어기 설계 (A VSMFC Controller Design of Robot Manipulators Using Computed Torque Method)

  • 박세승;박종국
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권10호
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    • pp.53-59
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    • 1990
  • 로보트 매니퓰레이터를 제어하는데 있어서, 토오크 계산법을 이용한 새로운 가변구조 모델 추종제어기를 설계한다. 슬라이딩 모드가 존재하기 위한 충부조건은 Lyapunov 함수에 의해 유도된다. 기준 모델은 이중 적분기를 사용하고 가속도 입력은 시스템의 안정성과 원하는 성능을 얻기 위하여 비례-미분 제어기로 구성한다. 제안된 제어기법은 매니퓰레이터 동력학 방정식 각 항들의 상한값과 추정값을 부여함으로써 정확한 매개변수의 지식과 역행렬 계산을 요구하지 않는다. 따라서 모의실험 결과 제어된 제어기가 목적궤적의 수렴성이 개선되었음을 보여준다.

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