• 제목/요약/키워드: 비례-적분 제어

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적응 PIF Gain 및 가변구조 제어기를 사용한 비선형 모델에 의한 원자로의 Robust Control (Nonlinear Model-Based Robust Control of a Nuclear Reactor Using Adaptive PIF Gains and Variable Structure Controller)

  • Park, Moon-Ghu;Cho, Nam-Zin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제25권1호
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    • pp.110-124
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    • 1993
  • 적응 비례-적분-추정 (PIF) gain 및 가변구조 제어기를 사용하는 비선형 모델에 의한 하이브리드 제어방법 (NHC)이 개발되었다. 이 제어기는 모델의 불확실성에 대해 robust한 성질을 가지며 단일 입-출력 비선형 시스템의 추적제어 (tracking control)에 응용된다. 이 방법의 특징은 제어기가 각각 특정 역할을 수행하는 4개 부분으로 구성되는 것이다. 즉, 적응 P-I-F 및 가변구조 제어기로 구성된다. Lyapunov의 제 2방법으로 결정된 적응 PIF gain에 의한 제어성능 확보 및 모델의 불확실도를 평가하여 피이드백 함으로써 모델의 불확실성에 대해 robust한 제어기를 구성하였다. 가변구조 제어기는 PIF gain이 적절히 결정되지 않은 상태인 초기의 오차증가를 제어하기 위해 도입되었다. 새로 개발된 NHC방법을 원자로의 출력변동 제어에 응용한 결과 기존의 모델을 이용한 제어방법 (model-based controller)들에 비해 제어성능이 크게 개선되었다.

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만타형상 무인잠수정의 운동성능 해석 및 제어기 설계를 위한 비선형 수학모델 개발 (Mathematical Modeling for Dynamic Performance Analysis and Controller Design of Manta-type UUV)

  • 변승우;김준영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • 본 논문에서는 만타형상 무인잠수정(Manta-type unmanned underwater test vehicle)의 운동성능과 제어기설계에 대한 성능을 해석하기 위한 수학모델을 정립하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 6자유도 운동방정식을 이용하여 Matlab/Simulink로 시뮬레이션 프로그램을 구성하였다. 개발된 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 만타형상 무인잠수정의 동역학적 운동성능을 해석하였으며, 무인잠수정의 제어성능을 해석하기 위하여 PID(비례-미분-적분)제어기와 슬라이딩모드(Sliding mode)제어기를 설계하여 만타형상 무인잠수정의 제어성능을 해석하였다. 설계된 제어기는 무인잠수정의 수심제어(Depth control)와 방향제어(Heading control)에 사용되었다. 설계된 제어기의 성능을 확인하기 위하여 미해군 대학원의 AUV II와 비교하였다. 설계된 수심제어기와 방향제어기를 이용하여 만타형 무인잠수정의 설계목표에 부합하는 항해제어 시뮬레이션을 실시하였다.

PI 제어기를 이용한 초음속 엔진 버즈마진 및 추력제어에 관한 연구 (A Study on Buzz Margin and Thrust Control of Supersonic Engine using PI Controller)

  • 공창덕;기자영;고성희
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.573-577
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    • 2009
  • 초음속제트 엔진의 동적거동 모사를 수행하고 흡입구에서의 버즈 마진 확보와 추력 제어를 위한 PI 제어 알고리즘을 연구하였다. 먼저 연료유량 제어를 통해 요구추력을 추종하고 노즐 목 면적 제어를 통해 흡입구에서의 버즈마진이 항상 양의 수를 갖도록 흡입구 출구 압력을 조절하였다. 비행 마하 수, 고도, 받음각 변화에 따라 추력제어와 버즈 마진 제어를 위한 비례 게인과 적분 게인을 각각 구하고 시뮬레이션 하였다. 그 결과 비행 마하 수 2.1에서 3.0, 받음각 $0^{\circ}$에서 $10^{\circ}$ 사이의 운용영역에서 제어목표를 만족함을 확인하였다.

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AVR의 응답속도개선을 위한 제어기법에 관한 연구 (Control techniques for improving response of the AVR)

  • 이형기;김송현;김현수;김기량;김관형
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.2534-2539
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    • 2015
  • 발전기의 전압조정장치(AVR)를 이용하여 전압을 조절하는 방식은 기존 아날로그방식과 교체중인 디지털방식을 나눌 수 있다. 일반적으로 브러쉬레스형의 여자시스템을 이용하여 전압을 조절할 경우 전부하에 대하여 전압변동을 작게 하여야 한다. AVR의 제어방법으로 PID(비례-적분-미분)제어방식이 많이 사용되고 있다. 그러나 이 제어기법은 제어대상에 대하여 제어기의 파라미터를 조절하여 과도응답을 줄이고 있다. 따라서 제어대상이 달라질 경우 다시 제어기의 파라미터를 다시 설정해야하는 문제점이 있다. 본 연구에서는 제어대상의 파라미터 변동에 대하여 제어기의 파라미터를 재설정 필요없이 iPID(intelligent PID)제어기를 이용하여 발전기 AVR시스템에 적용하여 전부하 시에도 전압변동이 작은 응답을 얻도록 설계하고 시뮬레이션과 실험을 통하여 과도응답을 개선하였다.

군간부 숙소에 적용된 중용량 및 멀티 보일러 시스템의 난방 및 급탕에너지 비교 (Heating and Hot Water Supply Energy Comparison of Medium Capacity and Multi Boilers System applied to Military Officer Housing)

  • 김민용;김영일;정광섭
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.8-16
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    • 2014
  • Heating and hot water supply energy consumption of medium and multi boiler systems applied to military officer housing are compared with in-situ experiment and TRNSYS dynamic simulation program. In a multiple boiler system, small capacity boilers are connected in parallel to meet the required capacity. For handling partial loads, medium capacity boiler relies on on-off control, while multi boiler adopts PI control. Since multi boiler has higher efficiency and better control strategy, the results show that energy consumption can be reduced significantly with the multi boiler system.

출력피드백에 의한 비매칭 불확실성이 있는 비선형계의 제어 (Control of nonlinear systems with mismatched uncertainties using an output feedback)

  • 박창용;성열완;권오규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권8호
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    • pp.1188-1194
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    • 1997
  • In this paper, we design output feedback nonlinear dynamic control law by using state feedback nonlinear dynamic compensator and PI observer and show that the controller can stabilize globally and asymptotically a class of nonlinear systems with mismatched uncertainties. We also show that it is possible for a nonlinear system to use the output of PI observer in place of state variables in case that the nonlinear dynamic control law is used, similarly as in the linear system. The effectiveness of the proposed control law is demonstrated by a numerical simulation.

출력피드백에 의한 비매칭 불확실성이 있는 비선형계의 제어 (Control of Nonlinear Systems with Mismatched Uncertainties Using an Output Feedback)

  • 박창용;성열완;권오규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권8호
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    • pp.1184-1184
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    • 1997
  • In this paper, we design output feedback nonlinear dynamic control law by using state feedback nonlinear dynamic compensator and PI observer and show that the controller can stabilized globally and asymptotically a class of nonlinear systems with mismatched uncertainties. We also show that it is possible for a nonlinear system to use the output of PI observer in place of state variables in case that the nonlinear dynamic control law is used, similarly as in the linear system. The effectiveness of the proposed control law is demonstrated by a numerical simulation.

유도탄 유도루프의 절대안정한 시간영역 (Absolutely Stable Region for Missile Guidance Loop)

  • 김종주;유준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.244-249
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    • 2008
  • 본 논문에서는 적분비례항법 유도방식을 사용하는 유도탄 유도루프에 대한 안정된 시간영역을 유도하였다. 고려된 유도탄 유도루프는 한 개의 선형 시불변요소와 시변 궤환이득으로 구성된 제어시스템으로 형식화될 수 있다. Circle criterion 을 적용함으로써 안정성이 보장되는 비행 잔여시간에 대한 한계치를 총 비행시간의 함수로 유도할 수 있었으며, Popov criterion 을 통해 얻는 결과에 비해 덜 보수적인 결과를 얻었다.

PI 상태관측기를 이용한 리튬폴리머 배터리 SOC 추정 (The State of Charge Estimation for Lithium-Polymer Battery using PI Observer)

  • 이준원;신규범;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.58-59
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    • 2014
  • 본 논문에서는 비례-적분(PI) 제어의 상태관측기를 구성하여 리튬폴리머 배터리의 충전량(SOC)을 추정하는 기법에 대해 설계한 뒤 실험을 통하여 검증하였다. 리튬폴리머 배터리는 1차 R-C 등가모델로 단순화하여 표현하였고, PI상태관측기를 Matlab/Simulink에서 설계하였다. 상온($25^{\circ}C$)에서 양방향 DC-DC 컨버터를 이용하여 리튬폴리머 배터리에 FTP-72 충 방전 사이클의 전류패턴을 인가한 뒤 SOC 추정기법을 검증하였다. PI상태관측기는 임의의 초기 SOC 상태에서도 오차율 2%이내로 SOC를 추정하여 모델링 에러나 외란에도 강인한 특성이 있는 것을 확인하였다.

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전동기 구동을 위한 반포화 적분-비례 제어기 설계 (Anti-windup IP Controller for Motor Drives)

  • 박종규;손병성;유치밍;이순영;신휘범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.80-83
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    • 1999
  • The windup phenomenon appears and results in performance degradation such as large overshoot, slow settling time when the integral-proportional (IP) controller output is saturated. An anti-windup IP controller is proposed to improve the control performance for the motor drives. The proposed algorithm is applied to the current control of a vector-controlled induction motor driven by a pulse width modulated(PWM) voltage-source inverter. The integral state is separately controlled corresponding to whether the IP controller output is saturated or not. The experimental results show that the current response has much improved performance such as little overshoot and fast settling time.

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