• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.102-109
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• 2014

TSK 퍼지 시스템의 뛰어난 성능을 일반 산업 현장에서 가장 많이 사용되고 있는 PID 제어기에 접목시켜, 비선형 시스템의 제어가 가능하고 강인성이 뛰어난 퍼지 PID 제어기의 설계를 제안한다. TSK 퍼지 제어기는 TSK 퍼지 모델로부터 극 배치법을 이용하여 설계되며, 비선형 시스템의 제어에서 시스템의 응답이 원하는 응답과 같아지도록 하는 뛰어난 능력이 있으나 구조가 복잡하여 산업 현장에서 사용되기에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 구현하기 간편한 PID 제어기의 형태를 하면서, TSK 퍼지 제어기의 도움을 받아 설계되는 퍼지 PID 제어기를 제안한다. 즉, 먼저 비선형 시스템의 TSK 퍼지 제어기를 설계하고 그 TSK 퍼지 제어기의 제어 시뮬레이션으로부터 얻은 데이터를 이용하여 제안하는 퍼지 PID 제어기를 설계한다. 제안하는 제어기를 연속시간 비선형 시스템과 이산시간 비선형 시스템의 예제에 적용시켜 제어 시뮬레이션을 하였다. 그 결과 기존의 선형 PID 제어기로는 제어가 원만하지 않았으나 제안하는 제어기로는 원하는 응답 형태와 거의 같은 응답을 보이는 제어가 가능함을 알 수 있었다.

• 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

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.807-815
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• 2004

본 논문은 고정 파라미터를 갖는 퍼지 PID제어기의 설계방법을 기술하고 컴퓨터 연산 시간을 줄일 수 있는 단순화된 퍼지 PID제어기를 제안하며 제안한 제어기의 안정도를 분석한다. 안정도 분석을 위해 사용한 소이득 정리로부터 전체 피드백 시스템의 BIBO 안정도의 실제적인 충분조건을 유도하고, 유도한 안정 조건으로부터 안정한 선형 PID제어기의 파라미터로부터 퍼지 PID제어기의 파라미터를 결정하는 방법을 고찰한다. 마지막으로 선형 시스템과 비선형 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하고 비선형 퍼지 PID제어기의 시뮬레이션 결과를 선형 PID제어기의 시뮬레이션 결과와 비교하여 성능을 확인한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.127-134
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• 2005

본 논문은 고정 파라미터를 갖는 퍼지 PID 제어기의 퍼지화 과정에서 입력공간의 제한으로 제어입력이 제한되어 발생하는 제어시스템의 상승시간 지연과 불안정성을 개선하기 위해 가변 파라미터를 갖는 퍼지 PID 제어기를 제안하고 설계방법과 추종성능을 기술한다. 제어기의 파라미터는 소이득정리로부터 제어시스템의 BIBO 안정도 조건을 만족하도록 가변되어 전체 제어시스템에 대한 BIBO 안정도를 만족시킨다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.120-125
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• 2005

본 논문에서는 PID 제어기의 이득 동조를 위한 퍼지 제어기를 제안한다. 제안한 제어기는 PID 제어기의 크리스퍼 출력 오차를 그대로 사용하지 않는 전단 퍼지화기에서 추론단계는 갖지만 Rule Table은 갖지 않는 특징이 있으며, 출력 소속 함수에 두 변수의 관계와 범위를 이용 도식화된 영역에서 비퍼지화 시킨 비선형 출력값을 PID 계수에 부가하는 새로운 Fuzzy PID 제어기를 제안한다. 여기서 Kp, Kd 계수의 최대, 최소 범위를 설정하여 퍼지추론에 의해 새로운 Kp, Kd 계수론 구한다. Ki 계수는 Ziegler-Nichols 동조 규칙을 사용하여 구하였고, 제안한 제어기는 유압서보모터 제어시스템에 의해 실험하였으며 실험결과 양호한 제어특성을 통해 원하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.31-39
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• 2014

PID 오토 튜닝 컨트롤러는 퍼지 논리를 통해 설계되었다. 이러한 오류 및 오류 파생 의견으로 일반적인 값은 발견적 표현으로 변경, 그들은 퍼지 및 defuzzification 과정을 통해 PID 이득을 결정했다. 퍼지 절차 및 PID 제어기 설계는 개별적으로 간주하고, 그것들을 혼합하고, 분석 하였다. 퍼지 논리에 의해 획득 자동 조정 PID 컨트롤러는 3 차 플랜트 제어 이하의 능력을 보여 주었다. 또한 설계된 자동 동조 방식으로 추적 문제를 참조하는 데 적용한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.794-796
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• 1999

본 논문에서는 3상 유도전동기의 속도를 제어하는데 기존 제어기의 문제점을 해결하고 최적화하기 위해서 유전자 알고리즘을 이용한 하이브리드 퍼지 -PID(HFPID) 제어기를 고안하고, 이에 대한 파라미터 설정 방법을 제안한다. 유도전동기의 제어는 지연시간이 길고, 비선형성이 강하며, 부하변동이 잦은 프로세스이기 때문에, 기존의 제어방식으로는 만족할만한 결과를 얻을 수 없다. 제안한 하이브리드 퍼지-PID 제어기는 PID 제어기의 장점인 과도기의 우수성과 퍼지 제어기의 장점인 정상기의 우수성을 퍼지 변수로 결합시켜 설계한다. 이 제어기에 유전자 알고리즘을 적용하여 최적의 퍼지 및 PID 파라미터를 설정하다. 그리고 이 제어기를 3상 유도전동기의 속도 제어에 응용한다. 또한 속도오차에 대한 룩업 표를 만들어 온라인 실시간 제어를 가능하게 한다. 이상의 과정을 3상 유도전동기에서 컴퓨터 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과를 비교해 볼 때, 하이브리드 퍼지-PID 제어기는 기존의 제어기 보다 전동기의 속도 및 토크성분 전류 둥의 특성에서 우수한 성능을 보였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.85-90
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• 2003

본 논문에서는 퍼지모델을 이용하여 비선형 시스템을 위한 적응 PID 제어기 설계 방법을 제안한다. TSK 퍼지모델을 이용하여 제어 입력의 오차를 예측하고 그 오차로부터 PID제어기의 파라미터를 적응시킨다. TSK 퍼지모델 또한 플랜트의 실제 출력과 모델 출력을 비교하여 모델 파라미터의 적응이 가능하도록 하였다. 제안된 방법으로 비선형의 플랜트에 대한 모호성, 파라미터의 변화 등에 적응할 수 있는 PID 제어기의 설계가 가능하였다. 그리고 몇 개의 비선형 시스템에 대한 시뮬레이션으로 제안된 알고리즘의 유용성도 확인되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2114-2116
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• 2002

본 논문은 개선된 Complex 방법을 이용한 하이브리드 퍼지 PID 제어기의 최적 자동동조 알고리즘을 제안한다. 제어응답은 퍼지제어기의 환산계수 값에 의해 여러 종류, 여러 형태로 변화하기 때문에 해당하는 제어계의 평가 기준을 만족하도록 제어 파라미터 값을 정하는 것이 중요하다. PID 파라미터 조정법에는 많은 방법이 제안되어 왔었다. 대표적인 예로서 Ziegler-Nichols, Cohen-Coon, Chien-Hrones-Reswick(CHR) 등에 의해 제안된 방법들이 있다. 본 논문에서는 개선된 Complex 방법을 이용한 강력한 자동동조 알고리즘이 하이브리드 퍼지 PID 제어기의 성능을 자동적으로 개선하기 위해 사용된다. 이 알고리즘은 하이브리드 퍼지 PID 파라미터와 환산계수를 제어출력 변화율과 제한조건에 따라 자동으로 추정한다. 지연시간을 갖는 1계, 2계 공정에 적용하고. 공정출력 기준치는 단위 입력으로 한다. 제어 결과의 성능평가를 위해 ITAE(Integral of Time multiplied by the Absolute value of Error)가 사용되며, 또한 제어기의 오버슈트도 토의된다.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권12호
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• pp.69-77
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• 1999

본 논문에서는 간편 간접추론방법을 이용한 퍼지 디지털 PID 제어기의 설계 방법을 제안하였다. 제안된 퍼지 제어기는 선형 디지털 PID 제어기에서 유도하였으며, 간편 간접추론을 이용한 퍼지화부, 제어규칙 베이스 및 퍼지화부의 설계방법을 설명하였다. 제안된 퍼지 제어기는 종래의 디지털 PID 제어기를 기초로 설계하였으므로 구조를 이해하기 쉽고, 퍼지입력에 의한 비선형 특성을 가지므로 선형 및 비선형 플랜트에 적응 능력을 가진다. 또한 각 입력변수 별로 간편 간접추론방법을 사용하여 추론하므로 고속 추론이 가능하고, 퍼지규칙의 수가 증가하여도 쉽게 적용 가능하다. 제안된 제어기의 성능을 D. Misir 등이 사용한 선형 및 비선형 플랜트에 모의 실험하여 효용성을 입증하였다.