• 제목/요약/키워드: 제어 및 응답특성

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발전소에 도입된 PID 제어기의 고찰 및 분석 (A Survey and Analysis of the PID controller installed in Power Plant)

  • 이찬주;김응석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.648-650
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    • 1997
  • 현재 우리나라 발전소에는 ABB(Asea Brown Bovery), Bailey, Westinghouse와 같은 여러 외국 제작사의 분산제어시스템(DCS)이 도입되어 운전되고 있다. 발전소의 만족할 만한 운전성능을 얻기 위해 구성된 제어루프에 가장 널리 이용되고 있는 PID제어기의 기본개념은 이상형 PID제어기와 동일하지만 제작사별로 구현하는 방법에 있어서 다소의 차이가 있다. 본 논문에서는 먼저 제작사에서 제공한 PID 제어블럭의 알고리즘을 비교한다. 이들 중에서 가장 많이 이용되는 직렬형 PID 제어기를 Ziegler-Nickels 주파수 응답법에 의해 산출된 파라미터보다 직렬형으로 변환된 파라미터를 사용하면 응답특성이 개선되고, 미분동작에서 미분필터 요소를 추가할 경우 프로세스의 안정도를 개선할 수 있다는 것을 컴퓨터 모의실험을 통하여 검증한다.

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Lyapunov 함수를 적용한 서보 시스템의 퍼지제어에 관한 연구 (Fuzzy Control of Servo System with Lyapunov Function)

  • 이오걸;송호신;이준탁;우정인
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권3호
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    • pp.41-48
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    • 1993
  • 본 논문에서는 신속하고 정확한 동특성 응답이 요구되는 직류 서보 전동기의 위치제어용 퍼지제어기의 설계 문제를 다루었다. 제안된 퍼지제어기는 PC 80386 마이크로 컴퓨터에 의한 Lyapnov 함수 연산부와 퍼지제어 루틴부로 구성되었다. 직류 서보 시스템에 적용시킨 결과, 종래의 P 및 PID 제어기등에 비해 도달시간과 오버슈트, 외란특성등의 제어 성능이 크게 향상되었다.

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가변 추력 고체추진기관의 추력 제어를 위한 이득 계획 제어기 설계 및 성능 분석 (Gain Scheduling Controller Design and Performance Evaluation for Thrust Control of Variable Thrust Solid Rocket Motor)

  • 홍석현
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.28-36
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    • 2016
  • 본 논문에서는 핀틀을 이용한 가변추력 고체 추진기관의 추력을 제어하기 위하여 이론적으로 모델을 구하고 압력 제어기를 설계하였다. 고전적인 모델 선형화 및 비례-적분제어를 설계했을 때 실제 모델의 비선형성에 의해 발생하는 제어기 성능 저하를 줄이기 위해 이득 계획 기법을 적용하였다. 시스템의 특징을 고려하여 연소관 내부 체적 변화에 따라 이득을 조절하는 방법과, 연소관 내부 압력에 의해 이득을 조절하는 방법으로 두종류의 이득 계획 제어기를 설계하였다. 각 제어기를 가변 추력기 모델에 적용하여 폐루프 시스템 응답특성을 비교하였으며 가변 추력 추진기관 특성에 따라서 어떤 제어기를 선택하는 것이 유리한지 제안하였다.

공압형 인공근육을 이용한 상극 구동의 모델 추정 및 정밀 위치제어 (Model Estimation and Precise Position Control of an Antagonistic Actuation with Pneumatic Artificial Muscles)

  • 강봉수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권5호
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    • pp.533-541
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    • 2011
  • 본 연구에서는 공압형 인공근육으로 이루어진 회전관절의 동적 특성을 파악하기 위해서 두 개의 공압형 인공근육으로 이루어진 상극구동 시스템의 주파수 응답특성실험을 수행하였다. 인공근육의 작동범위에서 수행한 주파수 응답결과에 최적으로 근사할 수 있는 선형모델을 추정하고 이를 이용하여 회전관절의 움직임을 정밀하게 제어할 수 있는 모델에 기초한 제어법칙을 제시하였다. 사각파, 정현파 기준궤적에 대한 회전관절의 추종실험을 수행한 결과 선형 추정모델에 의한 보상효과와 피드벡 이득에 의한 추종오차 제거효과를 통해서 우수한 궤적 추정성능을 보였다.

Modified Anti-windup PI 제어기와 Braking Mode를 이용한 SRM의 속도제어 (Speed Control of Switched Reluctance Motor using Modified Anti-Windup PI Controller and Braking Mode)

  • 김재문;윤용호;장수진;원충연;김영렬
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.954-958
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    • 2004
  • 본 논문은 부하에 대한 빠른 응답특성을 보이는 새로운 토폴로지를 제안하였다. PI제어기 출력이 포화될 때 windup 현상이 나타나고 그 결과로 성능이 저하된다. 따라서 전동기의 가변속 제어성능을 위해 가속시에는 개선된 Anti-windup PI제어기만을 사용하고, 감속시에는 추가로 부하의 특성을 고려하여 braking 동작을 사용하였다. 시뮬레이션 및 실험결과는 속도성능면에서 제안된 방식이 종래의 다른 제어방식에 비해 우수함을 보여 준다.

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Hybrid GA-PID WAVENET 제어기를 이용한 모형 헬리콥터 시스템의 자세 제어 (Attitiude Control of Helicopter Simulator System using A Hybrid GA-PID WAVENET Controller)

  • 박두환;성상규;이오걸;이준탁
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
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    • pp.168-171
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    • 2004
  • 본 논문에서는 대표적인 비선형 동특성을 가지는 실제 헬리콥터의 회전 및 자세 운동을 근사화한 모형 헬리콥터의 시스템을 소개하고 이 시스템의 정지 자세 제어를 위하여 WAVENET 제어기와 PID 제어기를 설계하였으며, WAVENET의 신경망 연결 가중치(weight) 및 웨이브렛의 신축 및 이동변수와 PID 제어기의 최적 이득 계수를 GA를 사용하여 조정되도록 하였다. 그리고 과도 응답 특성이 우수한 WAVENET 제어기와 정상 상태 특성이 우수한 GA-PID 제어기를 Hybrid 형태로 구성한 Hybrid GA-PID WAVENET 제어기를 비선형 시스템인 모형 헬리콥터 시스템에 적용하여 제안한 제어기 설계 알고리즘의 유효성과 우수성을 입증하고자 한다.

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철도차량의 퍼지 능동조향제어기의 성능비교 (Comparison of Performance of Fuzzy Active Steering Controller for Railway Vehicles)

  • 김민수;유원희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1718-1719
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    • 2008
  • 본 논문에서는 철도차량의 능동조향을 위한 고전 PI 제어기 및 퍼지 제어기를 설계하여 그 성능을 서로 비교하였다. 철도차량에서 능동조향은 곡선부 주행 시 발생되는 승차감 저하 및 차륜/레일의 마모와 소음을 줄이고, 고속주행을 위한 조향성능 및 주행안정성을 확보하기 위한 제어기술이다. 논문에서는 차량 1량을 모델로 하여 측정된 휠-레일의 횡변위(Lateral Displacement) 정보를 토대로 휠의 요모멘트를 제어하는 전략을 사용하여 제어기를 설계하였으며, 시뮬레이션을 통해 제어기 응답 특성을 비교하였다.

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순시전력 균형제어를 이용한 병렬 인버터 시스템 (A Parallel Inverter System with an Instantaneous Power Balance Control)

  • 선영식;이창석;김시경;김창봉
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권1호
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    • pp.19-28
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    • 2000
  • 고장에 대한 강인성, 높은 출력 전류 특성 및 모듈화의 용이성 때문에 병렬 인버터 시스템은 그활용도가 점차 높아지고 있다. 이러한 병렬 인버터 시스템에서 전체 시스템 전력균형 제어는 주로 주파수 드롭과 전압 드룹 제어 또는 유효전력 과 무효전력 제어를 통하여 이루어지고 있다. 그러나 이러한 제어방법들은 시스템 변수 변동 및 부하변동에 따라 늦은제어 응답특성을 가지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 해결하기위해, 본논문에서는 병렬 인버터 시스템의 각모듈 출력전력을 균등화 시키는 새로운 제어기를 제안하였다. 제안한 제어기는 하드웨어 구현의 용이성, 피크전류 차단 기능들의 특성을 가진다. 또한 본논문에서는 제안한 제어기의 설계 절차를 기술하였으며, 여러 부하조건 및 시스템 파라미터 변동조건에 따라 순시전력균형제어기 동작 특성의 효용성을 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통하여 확인 하였다.

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안정도 여유와 시간응답 규격을 보장하는 PID 이득 셋 결정 (The PID Set Simultaneously Satisfied Stability Margins and Time Response Specifications)

  • 김근식;김영철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2510-2512
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    • 2005
  • 본 논문은 선형시불변시스템(LTI) 대하여 안정도여유(이득 및 위상여유)와 시간응답 규격(오버슈트와 응답속도)을 보장하는 PID 제어기의 이득 셋을 결정하는 방식을 제시한다. 이 방법은 시스템을 안정화시키는 전체 PID 제어기의 이득 셋을 결정하는 최근의 결과를 이용한다[1]. 본 논문에서는 폐루프 특성다항식의 계수공간에서 계수와 안정도여유 및 시간응답 성능요구 조건과의 관계를 제시한다. 제시한 방법을 이용하여 안정도를 보장하고 안정도여유와 시간영역 규격을 동시에 만족하는 PID 이득 셋을 구한다. 예제를 통해 실제 설계에 매우 유용함을 보였다.

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동적 보상기를 이용한 소형 무인항공기 비행 제어 (Flight control of a small unmanned aerial vehicle using a dynamic compensator)

  • 김희주;김재욱;이강웅
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.571-577
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    • 2012
  • 본 논문에서는 소형 무인항공기에 대한 비행제어 시스템을 동적 보상기를 이용하여 설계하였다. 제안된 제어 시스템은 정상상태 오차를 줄이면서 과도응답 특성을 개선하여 고도 변화 및 목표점 통과 명령에 대해 비행 안정성을 확보하고자 하였다. 제안된 비행 제어기는 내부 루프와 외부 루프의 이중 구조로 구성되며, 내부 루프는 PD 제어기를 사용하여 과도응답을 개선하도록 하며 외부 루프는 동적 보상기를 사용하여 과도 응답 및 정상 상태 오차를 개선하도록 하였다. 고도 추종 및 목표점을 통과하도록 하는 비행실험을 통하여 제안된 기법의 성능을 평가하였다.