• 제목/요약/키워드: 제어기 이득 동조

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시간 지연 요소를 이용한 PI 제어기 자동 동조 알고리즘 (An Auto-tuning Algorithm of PI Controller Using Time Delay Element)

  • 오승록
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.1-5
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    • 2010
  • 본 논문에서는 PI 제어기를 설계해야 하는 경우인 임계 주파수 부근에서 이득 감소가 적은 시스템을 구별할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 임계 주파수 부근에서 이득감소가 적은 시스템을 구별하기 위해 시간 지연 요소를 이용하여 이득 감소율을 구하는 방법을 제안하였다. 또한 크기 마진과 위상 마진이 주어진 경우 PI 제어기를 설계하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 시간 지연요소와 포화함수를 이용하여 PI 제어가 가능한 한점의 좌표값을 계산하는 방법을 사용하였다. 제안된 방법은 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

퍼지 보상기와 퍼지 동조기를 이용한 PID제어기의 Deadzone을 포함한 시스템 제어 (Control of Systems Containing Deadzone of PID Controller using Fuzzy Compensator and Fuzzy Tuner)

  • 박재형;김승철;조용성;최부귀
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.403-410
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    • 1999
  • PID 제어기는 미지의 Deadzone을 가진 시스템에 적용될 때, 제어 성능이 저하되는 단점을 나타낼 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 논문에서는 2층 구조의 퍼지 논리를 이용한 PID 제어기를 제안하였다. 이 제어기의 구조는 전형적인 PID 제어기에 퍼지 보상기와 퍼지 동조기를 추가하여 구성하였다. 제안된 제어 방법은 전형적인 PID 제어기에 비하여 뛰어난 과도응답과 정상상태 성능을 나타낸다. 이 방법이 플랜트의 정상상태 이득뿐만 아니라 Deadzone 비선형성에서도 강인하다. 제안된 제어기의 성능은 시뮬레이션을 통하여 검증하였다

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SRM의 강인제어를 위한 전류제어기법 비교 (Current Control Technique Comparison for Robust Control of Switched Reluctance Motor(SRM))

  • 이영수;김재혁;정민창
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.826-827
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    • 2015
  • 본 논문은 비선형적인 파라미터 특성을 갖는 Switched Reluctance Motor(SRM)의 강인제어를 위한 보다 정확하고 안정적인 전류제어 방법에 대해 설명한다. 기존의 전류제어 방법에는 이득설정이 간편한 PI 제어기를 이용한 방법이 주로 사용되어왔다. 본 논문에서는 자기동조 퍼지 제어기를 이용한 방법과 Dead-Beat 제어기를 이용한 방법을 통하여 파라미터의 변화에도 안정적인 전류제어가 가능한 것을 보였고 PI 전류 제어기와 자기동조 퍼지 전류 제어기, 그리고 Dead-Beat 전류 제어기를 각각 적용한 전류제어 SRM 드라이브의 Matlab/Simulink 시뮬레이션 결과를 통하여 제어성능을 비교분석하였다.

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자기동조를 이용한 견실 PID제어기 설계 (Robust PID Controller Design Using Self-Tuning)

  • 유항열;이호진;김진용;김성열;이정국;이금원;이준모
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.66-68
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    • 2004
  • PID제어기를 플랜트 파라미터를 이용하여 구성하는 IMC-PID제어에 대해 연구한다. 특히 변하는 플랜트에 대해서는 자기동조(ST, Self-Tuning)를 사용하여 시스템을 식별하여 활용한다. 특히 실시간으로 개루프의 위상여유 및 이득여유를 모니터링하여 정해진 구역을 벗어나게 되면 식별된 시스템파라미터를 이용하여 IMC-PID제어기를 구성한다. 또 시간영역 지표로 과도한 오차가 발생하는 경우에도 제어기를 갱신함으로서 전체적으로 보면 견실 PID제어기 형태를 갖게 한다.

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루프 형성 기법을 이용한 IMC-PID 제어기 설계 (IMC-PID Controller Design using Loop Shaping Method)

  • 임동균;김창현;서병설
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권3호
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    • pp.11-16
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    • 2005
  • 본 논문에서는 루프 형성 기법을 이용한 새로운 IMC-PID 제어기 설계 방법을 제안하였다. 내부 안정성이 보장되고 동조 파라미터가 1개 뿐 인 IMC-PID 제어기의 동조 규칙에 루프 형성 기법을 적용함으로 이득 여유, 위상 여유, 감도함수 등의 설계 사양을 고려할 뿐 아니라 이러한 설계 사양과 설계 파라미터 사이의 관계를 유도하여 루프 이득을 얻을 수 있게 되었다. 원하는 설계 사양을 만족 시키도록 IMC-PID 제어기의 설계 파라미터 값을 선정하는 조직적 방법을 제시하고 그 유용성을 사례 연구와 분석을 통해 검토했다.

이득동조를 위한 퍼지 PID 제어기의 연구 (A study on The Fuzzy PID Controller for an gain self-tuning)

  • 유상욱
    • 대한전자공학회논문지TE
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    • 제37권3호
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    • pp.60-65
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    • 2000
  • 산업공정제어에 지속적으로 널리 사용되는 PID제어기의 최적이득 자동 동조에 관한 새로운 방법을 제안한다. 이 방법은 먼저 제어대상의 계단응답으로부터 모델링된 1차 지연계를 Fade 근사화하고, Ziegler-Nichols의 방법으로 초기값을 정한 후, 최대 오버슈트, 감쇠비, 상승시간, 정정시간을 포함하는 퍼지추론함수를 최대로 하는 PID계수를 구함으로써 제어대상의 특성이나 부동작시간의 변화에도 적응성이 좋다는 장점이 있다

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퍼지 기법과 PID 제어기를 이용한 외팔보의 능동 진동 제어 (Active Vibration Control of a Cantilever Beam Using Fuzzy Control Scheme and PID Controller)

  • 최수영;김진태;박기헌
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제40권1호
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    • pp.1-10
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    • 2003
  • 본 논문에서는 외팔보 시스템의 능동 진동 제어를 위하여 퍼지 기법으로 동조한 PID 제어기 설계기법을 제시하였다. 직접 제작된 전자석은 작동기로 사용되었으며, 레이져 감지기가 보의 굽힘 변위를 측정하는데 사용되었다. 작동기와 감지기의 물리적 제한 때문에 실험 시스템이 비동위치(Noncollocated) 형태가 되었으며 비접촉식 제어 시스템을 이룬다 시스템의 모델링은 자유진동 방정식에 의한 모달 해석 방법으로 구하였으며 작동기로부터 감지기까지의 전달함수는 전자석 자동기차 보의 역학 방정식을 조합하여 구하였다. 일반적으로 PID 제어기는 산업 현장에서 널리 사용되고 있으나, 비선형성이 강한 시스템이나 시변 특성을 갖는 시스템에서 적절한 PID 이득값을 결정하는 것은 어렵다. 이에 본 논문에서는 자동적으로 PID 이득 값을 조절하는 퍼지 기법으로 동조한 PID 제어기를 설계하여 비선형성이 강한 전자석을 작동기로 사용하는 외팔보 시스템의 진동 제어에 적용하였다. 시뮬레이션과 실험적 결과를 통하여 설계된 제어기의 진동 감쇠 효과와 성능을 검증하였으며, PID 제어기의 경우와 비교하여 더 나은 진동 제어 성능을 가짐을 실험적 결과로부터 증명하였다.

TMS-320C32기반에 의한 DC 모터 속도제어의 연구 (A Study of DC Motor Speed Control By tms-320C32 Based)

  • 정순현;권순만;천종민;이수흠
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2218-2220
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    • 2003
  • 현대 산업현장에서 80%이상 사용되는 PID(proportional integral derivative) 제어기는 제어성, 적응성, 제어이득 조정 등의 특정이 있어나 제어 대상에 대한 PID 제어 계수를 경험적 방법인 수동으로 동조해야하는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서 PID제어기의 최적 자동동조를 위한 릴레이 동조 방법을 제안한다. 기존의 한계감도법과 과도응답 법으로 초기계수를 결정하는 방법보다 유연성과 적용성이 높고, 이를 마이크로프로세서(DSP : TMS-320C32)에 적용하여 소프트웨어적으로 릴레이의 기능이 이루어지도록 설계했다. 이는 Ziegler-Nichols 계수조정법이 갖는 적용대상의 제약성을 극복한 방법이며, 릴레이에 의해 출력을 강제 진동시키고 출력의 진폭과 주기를 이용하여 PID 계수를 조정하고, 또 상대안정성의 척도인 위상여유를 고려하므로 시스템의 상대안정성과 견실성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

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퍼지 로직 동조기를 이용한 PID 제어기의 이득 조정 (Tuning gains of a PID controller using fuzzy logic-based tuners)

  • 이명원;권순학;이달해
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.184-187
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    • 1996
  • In this paper, an algorithm for tuning gains of a PID controller is proposed. The proposed algorithm is composed of two stages. The first is a stage for Lyapunov function-based initial stabilization of an overall system and rough tuning gains of the PID controller. The other is that for fine tuning gains of the PID controller. All tunings are performed by using the well-known fuzzy logic-based tuner. The computer simulations are performed to show the validity of the proposed algorithm and results are presented.

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비대칭 자기 진동에 대한 PID 자동동조 알고리듬 (PID Autotuning Algorithm with an Asymmetric Self-oscillation)

  • 오승록
    • 전기전자학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.128-135
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    • 2002
  • 선형 플랜트의 극한 이득과 주기를 찾기 위해 포화함수를 이용하여 자기 진동을 발생 시켰다. 포화함수 사용으로 극한이득과 주기의 정확성을 높였다. 발견한 극한 이득과 극한 주기는 PID 제어기 값을 구하는데 사용하였다. 정적인 부하 왜란 등이 있는 경우 비대칭 진동이 발생할 수 있다. 발생하는 비대칭 자기 진동을 분석하였고 분석결과로부터 극한 이득과 주기를 찾는 방법을 제안하였다.

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