• 제목/요약/키워드: 퍼지 PI/PID 제어기

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모델참조 퍼지 알고리즘을 이용한 병렬형 퍼지제어기 설계 (Design of Parallel Type Fuzzy Controller Using Model Reference Fuzzy Algorithm)

  • 추연규;김병철;이광석;김현덕
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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    • pp.888-892
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    • 2002
  • 본 논문에서는 Hybrid형 퍼지-PID 제어기와 모델참조 퍼지제어기를 이용하여 병렬형 퍼지 제어기를 설계 하였다. 먼저 첫 번째 제어기는 퍼지 PI와 퍼지 PD가 결합한 Hybrid형 퍼지-PID 제어기로서 원하는 응답특성에 대해 안정하게 도달하는 목적과 플랜트에 대해 외란이 발생한 경우 외란을 극복할 수 있는 역할을 하게 된다. 그리고 두 번째 제어기인 모델참조 퍼지제어기는 원하는 응답에 대해 빠른 응답을 나타낼 수 있도록 설계하였다. 본 논문에서 설계된 병령형 퍼지제어기를 이용하여 DC 모터에 적용하여 응답특성을 살펴본 결과 빠르고 안정된 응답특성과 또한 외란이 발생한 경우 빠른 시간에서 외란을 극복함을 확인하였다.

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3상 유도모터의 제어를 위한 퍼지 PI+퍼지 D 제어기의 구현 (A design of Fuzzy PI+Fuzzy D Controller for Control of 3 Phase Induction Motor)

  • 추연규;이광석;김현덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.1176-1181
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    • 2007
  • 본 연구에서는 플랜트의 잡음, 부하, 및 변경된 파라미터를 제어하는 퍼지 PI+퍼지 D제어기 즉, 일종의 강인한 제어 시스템을 고려하고자 한다. 차분 방정식에 대하여 PI+D제어기를 적용하였으며 PI+D제어기의 PID 파라미터에 대응 입력에 대한 퍼지 제어기를 계획하고 따라서 파라미터 변화에 따른 환경 변화에 강인한 제어 시스템을 설계하였다. 퍼지제어는 편리한 4가지 규칙과 멥버쉽 함수를 가지고 있다. 본 연구에서는 3상의 유도 모터 제어에 대하여 퍼지 PI+퍼지 D제어기를 설계하고 그 성능을 검증하였다.

유전알고리즘을 이용한 Optical Disk Drive의 퍼지 PID 제어기 설계 (Design of a GA-Based Fuzzy PID Controller for Optical Disk Drive)

  • 유종화;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.598-603
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    • 2004
  • 광디스크에 저장된 데이터를 읽기 위한 광디스크 드라이브는 광학헤드 구동기의 포커싱 서보계와 트랙킹 서보계로 구성된다. 기존에 사용하는 지상-진상-진상 보상기는 시스템의 배속이 증가하면서 광학헤드의 구동기 제어가 점점 어려워지는 추세이다. 따라서 본 논문에서는 광학헤드 구동기 서보계 구현을 위하여 유전알고리즘 기반 퍼지 PID 제어 광학헤드 구동기 설계 기법을 제안한다. 제안된 광학헤드 구동기는 두개의 퍼지 PI, PD 제어 블록으로 구성되며 두 제어기의 퍼지 규칙은 유전알고리즘을 사용하여 최적화된다. 구동기의 포커싱, 트랙킹 서보계의 플랜트 모델은 유사하므로 트랙킹 서보계의 모의 실험만을 통하여 제안된 기법의 우수성을 보인다.

초음파 센서를 이용한 끝선 검출 모듈 개발 및 퍼지 PID/PI 끝선 제어기 설계 (Development of Edge Detecting Sensor Using Ultrasonic Module and Design of Fuzzy PID/PI Edge-Line-Controller)

  • 이은진;강진식
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.88-93
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    • 2010
  • 본 논문에서는 필름, 천, 종이 등의 권출 시스템(winding system)에 사용될 수 있는 초음파 센서 모듈을 개발하였다. 개발된 센서는 끝선 위치를 정확하게 검출하고 주위 환경에 의한 잡음 영향이 적으며 보다 안정적인 검출 신호를 출력한다. 전체 시스템의 동력학식은 권출 대상물의 무게(질량)에 의한 영향이 매우 크며, 이로 인하여 폐루프 시스템의 안정도 및 정밀제어문제등이 발생될 수 있다. 주위 환경에 의한 센서 잡음역시 제어시스템의 성능과 안정도에 영향을 준다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 퍼지-PI/PID 끝선 추적 제어기를 설계-제작하였으며, 실험을 통하여 설계된 제어기의 타당성을 입증하였다.

솔더링 시스템의 온도 제어를 위한 퍼지 PI 제어기 설계 (Design of Fuzzy PI Controllers for the Temperature Control of Soldering Systems)

  • 오갑석;강근택
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.325-333
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    • 2016
  • 본 연구는 솔더링 시스템에서 세라믹 인두기의 온도 제어를 위한 제어기 설계 알고리즘을 제안하고, 제어 실험으로 그 유효성을 보였다. 솔더링 시스템의 세라믹 인두기 온도 응답 특성이 매우 느리며 제어 입력에 비선형인 특성을 갖고 있어 정밀한 모델링과 제어기 설계에 어렵다. 본 연구에서는 전제부 변수가 제어 입력이고 결론부가 전달함수인 퍼지 규칙들로 구성된 TSK 퍼지 모델로 세라믹 인두기 온도 특성을 표현하였다. 퍼지 모델 결론부의 전달함수는 계단 입력 응답으로부터 구한다. 세라믹 인두기 온도 응답 특성이 매우 느리므로 완전한 계단 입력 응답을 구하기가 어렵다. 불완전한 계단 입력 응답으로 전달함수를 구하는 방법으로 유전적 알고리즘(GA)을 사용하는 것을 제안하며, 예제들로 제안한 그 유효성을 보였다. 또한 TSK 퍼지 모델로부터 퍼지 제어기를 설계하는 방법도 제안하며 그 유효성을 예제 시뮬레이션으로 확인하였다. 제안한 방법들을 세라믹 인두기 온도 제어에 적용하여 실험 하였다. 퍼지 모델의 규칙은 7개로 구성되었으며 퍼지 제어기의 결론부는 PI 제어기로 하였다. 제안한 퍼지 제어기의 실험 결과는 선형 제어기보다 우수하였으며 퍼지 PID 제어기를 사용한 기존 연구 결과에 못지않았다.

비선형 시스템 제어를 위한 퍼지 PID 제어기의 설계 및 해석 (Design and Analysis of Fuzzy PID Controller for Control of Nonlinear System)

  • 이철희;김성호
    • 산업기술연구
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    • 제20권B호
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    • pp.155-162
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    • 2000
  • Although Fuzzy Logic Controller(FLC) adopted three terms as input gives better performance, FLC is in general composed of two-term control because of the difficulty in the construction of fuzzy rule base. In this paper, a three-term FLC which is similar to PID control but acts as a nonlinear controller is proposed. To reduce the complexity of the rule base design and to increase efficiency. a simplified fuzzy PID control is induced from a hybrid velocity/position type PID algorithm by sharing a common rule base for both fuzzy PI and fuzzy PD parts. It is simple in structure, easy in implementation, and fast in calculation. The phase plane technique is applied to obtain the rule base for fuzzy two-term control and the resultant rule base is Macvicar-Whelan type. And the membership function is a Gaussian function. The frequency response information is used in tuning of the membership functions. Also a tuning strategy for the scaling factors is proposed based on the relationship between PID gain and the scaling factors. Simulation results show better performance and the effectiveness of the proposed method.

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퍼지-PID 알고리즘을 이용한 필라멘트 와인딩 장력제어에 관한 연구 (A Study on Filament Winding Tension Control using a fuzzy-PID Algorithm)

  • 이승호;이용재;오재윤
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.30-37
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    • 2004
  • This thesis develops a fuzzy-PID control algorithm for control the filament winding tension. It is developed by applying classical PID control technique to a fuzzy logic controller. It is composed of a fuzzy-PI controller and a fuzzy-D controller. The fuzzy-PI controller uses error and integrated error as inputs, and the fuzzy-D controller uses derivative of error as input. The fuzzy-PI controller uses Takagi-Sugeno fuzzy inference system, and the fuzzy-D controller uses Mamdani fuzzy inference system. The fuzzy rule base for the fuzzy-PI controller is designed using 19 rules, and the fuzzy rule base for the fuzzy-D controller is designed using 5 rules. A test-bed is set-up for verifying the effectiveness of the developing control algorithm in control the filament winding tension. It is composed of a mandrel, a carriage, a force sensor, a driving roller, nip rollers, a creel, and a real-time control system. Nip rollers apply a vertical force to a filament, and the driving roller drives it. The real-time control system is developed by using MATLAB/xPC Target. First, experiments for showing the inherent problems of an open-loop control scheme in a filament winding are performed. Then, experiments for showing the robustness of the developing fuzzy-PID control algorithm are performed under various working conditions occurring in a filament winding such as mandrel rotating speed change, carriage traversing, spool radius change, and reference input change.

3상 유도모터의 제어를 위한 퍼지 PI+퍼지 D 제어기의 구현 (A design of Fuzzy PI+Fuzzy D Controller for Control of 3 Phase Induction Motor)

  • 추연규;이광석;김현덕;김승철
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.713-716
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    • 2007
  • In this paper, we consider one of robust control system, fuzzy PI+fuzzy D controller dealing with noise, load, changed parameters of plant. We apply PI+D controller with a design for output of differential function and, we plan fuzzy controller with input for PID parameter of PI+D controller so We design control system meet with the change of environment with robust in relation to change of parameter. Fuzzy control is possessed of easy 4 rules and membership function and We design fuzzy PI+fuzzy D controller. Plant of this paper make a choice of 3 phase induction motor.

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고기동 무인항공기용 터보제트엔진의 비선형 제어 (Non-linear Control of Turbojet Engine for High Maneuverability UAV)

  • 한동주;오성환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.431-438
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    • 2012
  • 고기동 무인항공기용 터보제트엔진의 고성능 운용을 위한 비선형 제어기를 설계하였다. 제트엔진의 비선형특성을 제어기 설계에 반영하기 위해 당해엔진의 동적해석코드를 개발하였고 이를 이용한 선형모델로부터 선형해석의 한계성을 검증함으로써 비선형 제어기 설계의 당위성을 보였다. PI형 퍼지제어기를 일반 미분제어기와 결합하여 효율적인 퍼지제어기를 설계하였으며, 일반 PID제어기와 비교하여 압축기서지 및 연소정지영역, 터빈온도의 제한 등 안전운전 범위 내 운전을 보장하면서도 월등한 제어성능을 보임으로써 설계된 퍼지제어기의 유용성을 입증하였다.

퍼지 PI를 이용한 배수갑문용 유압실린더 제어기 설계 (Design of Control System for Hydraulic Cylinders of a Sluice Gate Using Fuzzy PI Algorithm)

  • 혜무은;최철희;최병재;홍춘표;류석환;권영태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.109-115
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    • 2010
  • 수문 제어의 주요기술은 두 개의 실린더가 하나의 수문을 동시에 10[m] 이상 들어 올리는 행정 동안 정밀하게 제어되도록 하여 동기 작동 시키는 것이다. 실린더에 공급되는 유량 및 압력이 일정하지 않으며, 실린더 피스톤의 비선형적인 마찰력에 의해 두 개의 실린더 위치 오차가 발생하게 되면 수문의 개폐 시 비틀림 현상을 야기 시켜서 수문의 마모를 발생시키고, 수문의 개폐작동 불능 현상을 만들기도 한다. 배수갑문용 유압실린더의 위치 및 동기 제어기를 설계하기 위하여 fuzzy PI 제어기를 이용하여 두 개의 실린더의 위치 및 동기제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통해 효용성을 제시한다.