• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.894-896
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• 1999

PID 제어는 50년의 역사를 갖기 때문에 현장의 사용자는 이 제어방식에 익숙해져 있으며, 제어장치의 구성이 간단하며 제어기의 최적동조가 가능하므로 많은 분야에서 사용되고 있다[1]. 그러나 PID 제어기에 의해서 얻은 결과에 대하여 만족하기 위해서는 많은 시행착오를 겪어야 한다. 또한 만족하는 결과를 얻었다고 할지라도 외란, 플랜트의 동특성이 바뀌는 경우 시스템을 추종하지 못하기 때문에 파라미터를 재조정하여야 한다. 유전 알고리즘은 자연세계의 진화 현상에 기초한 계산모델로서 John Holland에 의해서 1975년에 개발된 전역적인 최적화 알고리즘이며[1][2], 비선형 고차원, 불연속, 다중모드, 노이즈 함수 등에 대하여 강건함을 보여주고, 복잡한 탐색 공간에서 최적 값을 스스로 발견하는 학습 능력을 갖는다. 이 방법은 재생산, 교배, 돌연변이를 통하여 최적해를 찾은 방법으로 1989년에 D. E. Goldgerg에 의해서 체계적으로 정리된 후 여러 분야에서 응용되고 있다[3][4]. 그러나 유전 알고리즘은 목적함수만을 이용하여 해집단을 탐색하기 때문에 숙련운전자가 원하는 제어 특성 명세인 상승시간, 정착시간, 초과량(oveshoot) 둥을 구체적으로 명시하여 제어에 반영할 수 없다. 또한, 유전 알고리즘은 입력 값이 크게 바뀔 경우 다른 시스템으로 인식하여 새로운 탐색을 수행하는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 첫째, 기준모델을 도입하여 플랜트의 성능을 기준모델로 표현하여 플랜트가 요구하는 성능지표를 정량적으로 규정하는 것이 가능하였다. 또한, 이것은 미지 플랜트 동특성을 식별하기 위한 신호로 사용되어, 플랜트의 정보를 얻는데 이용되었다. 즉, 기준모델과 플랜트 출력사이의 추종 오차 정보가 적응기구인 PID 유전제어기의 입력으로 사용되며, 구형파 입력의 경우에도 기준모델과 플랜트의 출력차는 크게 변하지 않는다. 따라서, 유전 알고리즘의 목적함수에 기준 모델을 제안 적용하여 안정적이고, 세밀한 제어를 수행하였다. 둘째, PID의 간단하면서 확실한 제어가 가능하다는 점과 전역적인 최적값을 찾을 수 있는 유전 알고리즘을 적용하여 고속제어를 요하는 직류 서보 모터(DC Servo Motor) 운전 시 실시간 파라미터 동조에 적용하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.87-95
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• 2007

본 논문에서는 영역기반의 MAD(Mean Absolute Difference) 알고리즘과 변형된 PID(Proportional Integral Derivative) 기반의 팬/틸트 제어기를 이용하여 적응적인 스테레오 물체추적을 수행함으로써 물체추적 시스템의 오류검출 및 안정도를 분석하였다. 즉 순차적인 스테레오 입력영상에 영역기반의 MAD 알고리즘과 스테레오 카메라의 기하학적 정보를 이용하여 좌, 우측 표적물체의 위치정보를 추출해 낸 다음, 이 값으로 변형된 PID 제어기에 사용하여 잡음들이 존재하는 환경에서도 스테레오 카메라의 팬/틸트를 효과적으로 제어할 수 있었다. 따라서 본 논문에서 제시된 알고리즘을 이용할 경우 3D 로봇비전과 같은 정밀시스템에서 이동하는 추적물체에 대한 적응적인 제어와 실질적인 로봇 시각 시스템의 구현 가능성을 확인하였다.

• 한국항만학회지
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• 제14권2호
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• pp.187-197
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• 2000

In this paper, an adaptive mechanism based on immune algorithm is designed and it is applied to the driving control of the autonomous guided vehicle(AGV). When the immune algorithm is applied to the PID controller, there exists the case that the plant is damaged by the abrupt change of PID parameters since the parameters are adjusted almost randomly. To solve this problem, a neural network used to model the plant and the parameter tuning of the model is performed by the immune algorithm. After the PID parameters are determined through this off-line manner, these parameters are then applied to the plant for the on-line control using immune adaptive algorithm. Moreover, even though the neural network model may not be accurate enough initially, the weighting parameters are adjusted more accurately through the on-line fine tuning. The experiment for the control of steering and speed of AGV is performed. The results show that the proposed controller provides better performances than other conventional controllers.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1990년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 26-27 Oct. 1990
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• pp.658-662
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• 1990

In the air-fuel control of automotive engine to improve its efficiency, fuel economy and less emissions, conventional control methods using $O_{2}$ sensor or the lean air-fuel ratio sensor provide only open control in rich conditions. Control with a wide range air-fuel sensor makes it possible to employ closed loop control for all engine conditions including rich combustion. With a wide range A/F sensor and A/F transfer functions, a PID control system is constructed which employs an learning scheme. A/F controller is designed which enables to improve the ability of its compensation for sensors and actuators, and its control operation is evaluated by computer simulation.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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• pp.121-124
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• 2001

In industrial actual control system, PID controller has been used with its high delicate control system in position control system. PID controller has simple structure and superior ability in several characteristics. When the response of system is changed by delay time, variable load , disturbances and external environment, control gain of PID controller must be readjusted on the system dynamic characteristics. Therefore, a control ability of PID controller is degraded when th control gain is inappropriately determined. When the response characteristic of system is changed under a condition, control gain of PID controller must be changed adaptively to be a waited response of system. In this paper an adaptive-tuning type PID controller is constructed by self-recurrent Neural Network(SRNN). applying back-propagation(BP) algorithm. Form the result of computer simulation in the proposed controller, its usefulness is verified.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1172-1174
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• 2002

An adaptive fuzzy P + ID controller for variable speed operation of BLDC motor drives is presented in this paper. Generally, a conventional PID controller is most widely used in industry due to its simple control structure and ease of design. However, the PID controller suffers from the electrical machine parameter variations and disturbances. To improve the tracking performance for parameter and load variations, the controller proposed in this paper is constructed by using an adaptive fuzzy logic controller in place of the proportional term in a conventional PID controller. For implementing this controller, only one additional parameter has to be adjusted in comparison with the PID controller. An adaptive fuzzy controller applied to proportional term to achieve robustness against parameter variations has simple structure and computational simplicity. The controller based on optimal fuzzy logic controller has an self-tuning characteristics with clustering. Computer simulation results show the usefulness of the proposed controller.

• 한국기계가공학회지
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• 제2권3호
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• pp.41-47
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• 2003

In this study an elevator plant model is made with an electro-hydraulic servo valve and a single rod cylinder. A PID controller, a velocity feedback PID controller and a MRAC controller ate designed. Experimental apparatus including an elevator plant model and these controllers are constructed. In case of experiment, external load which is made with a hydraulic cylinder and a pressure control valve burdens varying load to the elevator plant model being driven. With experiment, the control performances of three proposed control methods are compared.

• 한국기계가공학회지
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• 제2권4호
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• pp.46-52
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• 2003

For position control of electro-hydraulic servo system, single rod cylinders and double rod cylinders are used. Single rod cylinders have simple structure for manufacturing but different volume ratio of two sides induce to non-linearity in process of then mathematical modeling. So only with conventional PID control method it is difficult to control single rod cylinders precisely. For mole precise position control of single rod cylinders, a controller which is inserted a velocity feedback PID controller and MRAC controller are proposed. With experiment control performances of three control methods are compared. In case of experiment, for external varying load to the system, a hydraulic cylinder and a pressure control valve are used. In conclusion a MRAC is considered a suitable control method for external varying load.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.609-615
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• 2007

We propose an optimized adaptive PID control scheme. This paper is focused on the development of model reduction as well as a new adoptive control structure (viz. a recursive least square estimation (RLSE) method-based structure) that is constructed with smith-predictor structure and a real time estimator. The estimator adjust parameters of a reduced model in real time. It leads to robust and superb control performance for the noise or variation of parameters of process. Experimental study reveals that the proposed control structure exhibits more superb output performance in comparison to some previous methods.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.149-155
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• 1997

본 논문에서는 비선형 시변 시스템을 제어할 경우 제어시스템의 안정성을 보장하고 성능을 향상시키기 위한 새로운 적응제어 구조를 전개하였다. 주어진 플랜트가 선형 시불변이라는 가정하에 표준 기준 모델 적응제어기가 적용될 경우 발생되는 출력오차는 플랜트의 비선형 시변특성으로 인하여 점근적으로 0에 수렴되지 않는다. 이때 미지의 출력오차를 점근적으로 0에 수렴시키는 방법으로 퍼지보상기를 사용하였으며 결과적으로 플랜트의 비선형 시변 특성을 보상하는 효과를 얻을 수 있었다. 퍼지 보상기로는 출력오차등의 조건에 따라 이득이 변하는 퍼지 PID 보상기를 도입하여 안정하게 설계되도록 노력하였다. 또한 출력오차를 점근적으로 0에 수렴시키는 것은 표준 기준 모델 적응제어기 내부의 모든 파라미터와 신호가 유한하게 됨을 의미하기 때문에, 제어시스템 전체의 안정도를 보장할 뿐만 아니라 결과적으로 과도응답 성능을 향상시킬 수 있게 되었다. 몇가지 예제를 대상으로 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석함으로써 비선형 시변 시스템을 제어할 경우 본 논문에서 전개된 새로운 적응제어 구조의 타당성을 확인하였다.