• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.298-305
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• 2015

본 논문에서는 선박용 동기발전기 여자제어시스템의 성능을 확인하기 위해 선급기술규칙에 따라서 시행한 실험 결과를 제공한다. 실험에서는 발전기의 각 부하 변화에 대해 PID 제어기와 퍼지제어기를 적용하고 두 제어기법이 선급의 기술규칙을 만족하는 지 관찰하고 성능을 비교 검토 한다. 이를 위해 PID 제어기법과 퍼지제어기법을 랩뷰 프로그램으로 작성한 후, PID 제어기의 경우는 한계 감도법과 약간의 조정을 통해 이득값을 결정한다. 퍼지제어기는 맘다니(Mamdani)의 방법으로 전압오차값과 전압오차변화율값, 출력전압값에 대해 멤버쉽함수를 구성한다. 이상의 PID 제어기법과 퍼지제어기법을 실제 소형 발전기에 적용하고 선급기술규칙에 따른 실험을 통해 안정성과 성능개선 특성을 비교 검토한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.533-538
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• 1993

본 논문에서는 퍼지제어 이론을 적용한 전지 유압 속도제어 시스템을 설계하였다, 최적의 퍼지 추론법을 유도하기 위해서 시뮬레이션 프로그램을 개발하여 최적의 샘플링 시간, A/D 및 D/A 변환기의 비트수를 결정하였고, 퍼지 입출력 변수의 형태, 퍼지 관계 행렬의 크기, 비퍼지화 방법 등을 시뮬레이션화하여 최적의 제어조건을 결정하였다, 전기유압 서어보 시스템에 적합한 퍼지 알고리즘은 Lsrsen 추론법, 비퍼지화 방법으로는 무게중심ㅂ버, 9*9 퍼지관계 행렬, 등간격의 삼각형 입출력 변수, 오차의 퍼지집합 및 오차 변화분의 퍼지집합이 각각 40과 5 일때 제어가 가장 잘 되었다. PID 제어방법과 비교할 때 퍼지제어가 우수한 성능을 보였으며,시스템의 등록성이 변할 때도 퍼지제어가 PID 제어 보다 적응이 잘 됨을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.63-70
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• 1995

퍼지논리제어기는 산업응용에 광범위하게 연구되고 있으며, 계속적으로 사용되고 있다. 그러나 퍼지집합의 조정을 통해 최적규칙을 구축하기 위하여, 시행착오에 의한 매우 능숙한 기술이 요구된다. 이 논문에서는 첫째로, 퍼지논리제어기와 기존의 PID 제어기로 구성된 하이브리드 퍼지제어기를 제안한다. 즉, 시스템의 제어 입력은 퍼지변수로서, 과도상태에서의 FLC출력과 정상상태에서의 PID 출력의 컨벡스(convex) 결합이다. 둘째로, 간략추론법과 개선된 컴플렉스방법을 이용한 강력한 자동동조알고리즘이 퍼지논리제어기의 성능을 자동적으로 개선하기 위하여 사용된다. 이방법은 오차변화율및 제어출력의 제한조건에 의하여, 언어제어규칙, 퍼지계수(scaling factor), PID계수, 하이브리드 퍼지논리제어기의 하중계수의 최적값을 자동적으로 추정한다. 시뮬레이션은 시간지연 플랜트및 하수처리시스템의 활성오니공정과 같은 비선형 플랜트에서 실행되고, 시스템의 성능은 평가지수 ITAE로 평가된다.

• 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.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제8권1호
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• pp.53-56
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• 1994

PID 제어기는 많은 서보 제어 시스템에 사용되고 있다. 하지만 제어 시스템이 외란이나 시변특성을 가졌을 때 시스템의 강인제어가 어렵게 된다. 이에 대한 보완적인 한 방법으로 본 논문에서는 PID 제어기가 퍼지 레귤레이터를 갖는 제어기법을 제시하였다. 퍼지 레귤레이터는 에러와 에러 변화분에 의해서 설계되며, k번째 제어 입력은 k번째와(k-1)번째 비퍼지화 값의 덧셈에 의해 결정된다. 제어입력은 입력측에 전달된다. 퍼지 레귤레이터에 의한 강인한 제어기능은 시뮬레이션에 의해 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권7호
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• pp.1234-1243
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• 1992

본 연구에서는 국부적인 퍼지제어 셀(fuzzy control cell:cell)을 도입하여 계산량 감소를 달성하고, 추론과정을 선형근사화한 조직적인 설계를 통하여 선형제어 이론을 FLC의 실용적인 면에 접목하고자 한다. 이를 위하여, 확률밀도함수 형태의 멤버쉽함수(membership function)와 선형화된 제어공간이 얻어지도록 전반적인 제어방 책을 결정한 다음, 주어진 상태에 가장 지배적(dominant)인 규칙을 갖는 몇 개의 대표 점을 찾아서 그 점들로 구성된 퍼지제어 셀을 생성하고, 퍼지연산을 생성된 셀에서만 수행하여 알고리즘과 계산을 단순화시킨다. 평가기준을 공평함에 두어서 조건부연결 어 'AND'에 T-norm인 대수곱을 적용하여 적합도를 취하고, 규칙들의 작용이 병렬발화 라는 관점으로 규칙연결어 'ALSO'는 'AND'의 공액인 'OR'에 해당되는 대수합연산 대신 에 확률측도와 유사한 산술평균을 적용하여 퍼지추론을 한다. 그리고, 각각의 제어 규칙에 대하여 퍼지추론한 결과와 그것의 평균중심을 곱하여 통합한 후, 무게중심법으 로 역퍼지화하여 일반화된 제어값을 얻는다. 이 값을 PID제어기를 이용하여 구현한 디지틀 보상기를 통과시켜 시스템에 한 제어를 얻는 조직적인 방법을 제안한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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• pp.457-460
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• 2004

본 논문에서는 새로운 방법의 Fuzzy PID 제어기를 제안한다 우선 절대형 디지털 PID 제어기에서 두 가지 문제점이 있다. 첫째는 매 제어 주기마다 많은 데이터의 합을 구해야 하므로 계산시간이 많이 소요되고, 둘째는 이 계산을 위해 이전의 모든 데이터를 보관하고 있어야 되기 때문에 메모리가 많이 필요한 문제점이 있다. 위의 문제점을 개선하기 위해 속도형 디지털 PID 제어기를 사용한다. 제안한 제어기에서는 PIB 제어기의 목표 값과 현재 출력 값의 차인 크리스퍼(crisp) 출력 오차를 그대로 사용하지 않고 퍼지추론의 단계는 가지면서 Rule Table은 갖지 않는 특징이 있으며 출력 소속 함수에 두 변수의 관계와 범위에 의해 도식화된 영역에서 삼각형 무게 중심법으로 비퍼지화된 비선형 출력 값을 PID 계수에 인가하는 새로운 Fuzzy PID 제어기를 제안한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.138-141
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• 2000

공정제어시스템을 위한 제어기로써 현재까지는 PID 제어기가 보편화되어 적용되어 왔으나 비선형 시스템이나 복잡한 시스템 제어를 위해서는 목표치 추종특성이 우수하며 환경이나 공정 파라미터변화에 둔감하여 외란에 대한 영향이 적은 제어기가 요구된다. PID 제어기로는 이러한 목적을 달성하는 데에 한계가 있기 때문에 이를 해결하기 위한 연구들이 활발히 수행되어 목표치 추종성능과 외란 억제를 동시에 만족토록 하는 다양한 2자유도 PID 제어시스템들이 제안되었고, 본 연구에서는 먼저 현재까지 제안된 2자유도 PID 제어시스템들 중 제어성능이 가장 우수한 것으로 나타난 목표치 필터형 2자유도 PID 제어시스템(Target Value Filter Type 2-DOF PID Control System: 이하 TVF-2DOF) [2]보다 우수한 2자유도PID 제어시스템을 제안하고, 이를 바탕으로 2자유도 선행필터(Pre-Filter)부분에 지능제어기법의 하나인 퍼지로직을 적용함으로써 PID 제어기의 장점과 퍼지로직의 장점을 동시에 활용하는 지능형 튜닝(Tuning)기법에 관한 연구를 수행하였고, 지능형 시스템이 2자유도 PID 제어시스템들보다 목표치 추종 성능 및 외란억제효과가 우수하다는 사실을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 입증하였다. 시스템으로는 유량 제어 밸브가 사용되었다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.166-172
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• 1998

PD 제어기는 산업현장에 가장 널리 운영되는 제어알고리즘이지만 지금까지 보편적으로 사용되고 있는 PID 파라메터 동조방법인 Ziegler-Nichols 동조법으로는 화학공정 같은 비선형 특성이 크거나, 시정수가 큰 플래트에서는 좋은 성능을 얻을 수 없다. 본 논문에서는 릴레이 동조 실험을 통하여 임계 이득과 발진주기를 구하고, 이 값들로부터 Z-N 동조법을 적용하여 초기 동조값을 구한다. 이 값에 의해서 얻어진 공정 출력의 오차와 오차변화율을 입력으로 한 퍼지 동조기를 통하여 PID 제어기의 비례이득과 적분시간을 구하는 동조 방법을 제시한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.85-92
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• 2005

인버터를 적용한 유압시스템은 펌프의 마찰과 실린더 패킹 및 탑승 카와 레일의 마찰특성으로 인하여 PID 제어기로는 제어가 되지 않는 데드존이 생기게 된다. 본 논문에서는, 우선 유압시스템으로 구동되는 엘리베이터의 극저속 속도영역(zero-crossing)에서 속도가 제어되지 않는 원인이 되는 실린더의 마찰특성을 고찰하고, 이러한 실린더의 마찰특성으로 인하여 기존의 PID 속도제어기로 제어시 발생되는 문제점을 해결하기 위한 줌잉 퍼지룰을 포함한 퍼지제어기를 설계한다. 제안된 하이브리드 퍼지제어기는 정속주행구간에서는 PID제어기를 적용하고 PID제어기로 제어되지 않는 극저속 속도구간에서는 퍼지제어기를 적용하여 유압식 엘레베이터가 실린더의 마찰특성으로 인하여 극저속 속도영역에서 속도가 제어되지 않는 문제를 해결하고, 극저속 영역에서 뿐 아니라 정상상태를 포함한 전 운전영역에서의 제어성능이 우수함을 시뮬레이션과 실험을 통하여 보인다.