• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.24 no.1
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• pp.102-109
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• 2014

In this paper, an algorithm to design fuzzy PID controllers is proposed. The proposed controllers are composed of fuzzy rules of which consequences are linear PID controllers and are designed with help of TSK fuzzy controllers. TSK fuzzy controllers are designed from TSK fuzzy model using pole assignment and have outstanding ability making the output response of nonlinear systems similar to the desired one. However, because of its structure complexity the TSK fuzzy controller is difficult to be used in industry. The proposed controllers have PID controller structure which can be easily realized, and are designed by using the data obtained from control simulations with TSK fuzzy controllers. To verify the proposed algorithm, two example simulations are performed.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.3 no.2
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• pp.403-410
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• 1999

A conventional PID controller has poor performance when it applied to systems with unknown deadzones. To solve this problem, this paper proposes PID controller using two layered-fuzzy logic. The structure of controller is reconstructed with fuzzy compensator and fuzzy tuner on the conventional PID controller. Our proposed control scheme shows superior transient and steady-state performance compared to conventional PID controller. The scheme is robust to variations in deadzone nonlinearities as well as the steady-state gain of the plant. The performance of the developed controller is verified through simulation.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.15 no.2
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• pp.127-134
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• 2005

This paper proposes a nonlinear fuzzy PID controller with variable parameters to improve slow rising time and divergence occurred by limited input spaces and a resultant limited control input during fuzzification in a fuzzy PID controller with fixed parameters, and describes the design principle and tracking performance of a proposed fuzzy PID controller. The parameters of a proposed controller are adjusted by the stability conditions derived from 'small gain theorem' and satisfy the BIBO stability of overall control system.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.07b
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07d
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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.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.15 no.1
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• pp.120-125
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• 2005

In this paper, We propose the fuzzy controller for the gain tuning of PID controller The proposed controller doesn't use the crisp output error and rule tables though with a fuzzy inference process in forward fuzzifier, New Fuzzy PID Controller assigns relations and ranges of two variables of PID gain parameters. These new gain parameters are calculated by the fuzzy inference with max-min ranges of Kp and Kd. The Ki parameter is computed automatically between Kp and Kd parameter Is calculated by Ziegler-Nickels tuning rules. Finally we experimented the propose controller by the hydraulic servo motor control system. We can obtained desired results through the good control characteristics.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.10 no.1
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• pp.40-45
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• 1996

본 연구는 공정제어를 위한 복합형 퍼지-PID 제어기의 개발에 관한 것이다. 제안된 복합형 퍼지-PID제어기는 퍼지 규칙을 기반으로 한 이득 결정부분({{{{ { K}_{p } { K}_{d } }}}})과 고정이득({{{{ { K}_{i } }}}})을 합친 제어기이다. 모의 실험 결과 제안된 제어기는 고정된 파라메터를 갖는 전통 PID 제어기에 비해 더욱 양호한 제어성능을 나타내었다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.7 no.2
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• pp.70-78
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• 1997

Proportional-integral-derivative(P1D) controllers have been still widely used in industrial processes due to their simplicity, effectiveness, robustness for a wide range of operating conditions, and the familiarity of control engineers. And a number of recent papers in fuzzy systems are showing that fuzzy systems are universal approximators. That is, fuzzy controllers are capable of approximating any real continuous function on a compact set of arbitrary accuracy. In this paper, we derive the linear PID control law from the fuzzy control algorithm where all fuzzy sets for representing plant state variables and a control variable use common triangular types. We first lead a linear PD control law from a fuzzy logic control with only two fuzzy sets for error and change-of-error. And then we derive the linear PID control law from a fuzzy controller. We here assumed that the intervals of error, change-of-error, and integral error could be partitioned into arbitrary numbers, respectively. As a result, a linear PID controller is only a sort of various fuzzy logic controls.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.10 no.1
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• pp.42-49
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• 2001

This study was carried out to develop a fuzzy control technique of ventilation window for controlling a temperature in a greenhouse. To reduce the fuzzy variables, the inside air temperature shop was taken as one of fuzzy variables, because the inside air temperature variation of a greenhouse by ventilation at the same window aperture is affected by difference between inside and outside air temperature, outside wind speed and the wind direction. Therefore, the antecedent variables for fuzzy algorithm were used the control error and its slop, which was same value as the inside air temperature slop during the control period, and the conclusion variable was used the window aperture opening rate. Through the basic and applicative control experiment with the control period of 3 minutes the optimum ranges of fuzzy variables were decided. The control error and its slop were taken as 3 and 1.5 times compared with target error in steady state, and the window opening rate were taken as 30% of full size of the window aperture. To evaluate the developed fuzzy algorithm in which the optimized 19 rules of fuzzy production were used, the performances of fuzzy control and PID control were compared. The temperature control errors by the fuzzy control and PID control were lower than 1.3$^{\circ}C$ and 2.2$^{\circ}C$ respectively. The accumulated operating size of the window, the number of operating and the number of inverse operating for the fuzzy control were 0.4 times, 0.5 times and 0.3 times of those compared with the PID control. Therefore, the fuzzy control can operating the window more smooth and reduce the operating energy by 1/2 times of PID control.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2001.12a
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• pp.165-168
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• 2001

본 논문은 비선형 헬리콥터 시스템의 퍼지 비례-적분-미분 (PID) 제어기의 설계기법을 제안한다. 퍼지 제어기는 풍부한 자유도를 포함하므로 비선형 시스템의 제어에 매우 적합하다. 그러나 이의 설계는 전문가의 지식에 의존하므로 시스템의 정확한 지식의 획득에 어려울 경우 우수한 성능을 보장하는 제어기의 설계가 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 제안된 퍼지 PID 제어기의 성능 향상 및 최적화를 위하여 전역적 비선형 최적화 기법인 유전 알고리듬 (GA)을 도입한다. 본 논문에서 제안한 퍼지 PID 제어기의 설계기법은 실제 비선형 헬리콥터 실험 장치에 적용하여 그 효용성 및 실제 산업분야에의 응용 가능성을 보인다.