This paper describes position and force hybrid control for a robot manipulator with artificial rubber muscle actuators. The controller using two control laws such as PID control and fuzzy logic control methods is designed. This paper concludes to show the effectiveness of the proposed controller by some experiments for a two-link manipulator.
부품들에 대한 열반응 검증 시스템은 모델링이 없으므로 일반적으로 PID 알고리즘에 의해 제어된다. 그러나 이 알고리즘에 의한 제어는 적절한 제어에 있어서 많은 한계성을 지닌다. 이러한 문제를 해결하기 위해 시스템에 대한 자율 탐색기능을 갖는 퍼지 알고리즘에 기반 된 제어기를 설계한다. 퍼지 입력소속함수가 설정된 안정영역에 기반 되어 적응되고, 규칙기반이 시스템 반응에 기초되어 변환된다. 추론과 비퍼지화를 통해 계산된 출력값이 시스템 동작에 알맞은 값으로 변환된다. 이러한 조절을 통해 시스템이 불안정 영역으로 이동하는 것을 최소화시킨다.
활성슬러지 공정에 기반을 둔 연속식반응기는 시스템이 가진 고유한 비선형성뿐만 아니라 계절, 기후 등의 환경변화에 따른 유입수의 유량 및 특성 등의 외부적인 조건의 변화를 고려하여 제어하여야 한다. 수학적 모델링 과정에서 고려하지 못했거나 무시되었던 부분을 포함한 시스템에 관련된 특징과 한정된 공간에서 기본적인 제어방법에 의한 현재의 운전방법을 고려하여 불 때 활성슬러지 공정은 개선할 수 있는 여지가 많다. 또한 숙련된 운전자의 지식을 구현할 수 있는 지능제어기법을 적용하여 전체적인 공정의 효율 향상을 도모할 수 있다. 제어방법의 적용에 앞서 제어대상공정인 활성슬러지 공정을 분석하여 이를 $Matlab^{(R)}5.3/Simulink^{(R)}3.0$을 이용하여 연속식반응기 모델을 구현하였다. IWA(International Water Association)와 COST(European Cooperation in the field of Scientific and Technical Research)에서 제시한 정상상태의 유입수 특성을 이용하여 모델의 정확성을 검증하였다. 본 논문에서는 이미 현장에서 사용중인 제어기법의 구현 및 성능 평가뿐만 아니라 다양한 고급제어기법들을 적용하여 새롭게 제안한 제어기법들이 실제 폐수처리장에 적용가능한지 여부를 검증하였다. 제어방법으로는 현장에서 일반적으로 사용되고 있는 비례-적분-미분제어기(Proportional-Integral-Derivative Controller; PID controller)와 PID제어기가 가진 장점과 퍼지 논리 제어기법이 가진 장점을 결합함과 동시에 제어기의 성능 향상 및 경제성을 높일 수 있는 퍼지 PID이득 조절기(fuzzy PID gain tuner)와 퍼지 셋포인트 변환기(fuzzy setpoint changer)를 적용하여 봄으로써 외란에 대해 강인한 제어기 설계의 가능성을 검증하였다.
This paper describes a neural network based fuzzy type PID control scheme. The PID controller is being widely used in industrial applications. however, it is difficult to determine the appropriate PID gains for (he nonlinear system control. In this paper, we re-analyzed the fuzzy controller as conventional PID controller structure, and proposed a neural network based fuzzy type PID controller whose scaling factors were adjusted automatically. The value of initial scaling factors of the proposed controller were determined on the basis of the conventional PID controller parameters tuning methods and then they were adjusted by using neural network control techniques. Proposed controller was simple in structure and computational burden was small so that on-line adaptation was easy to apply to. The result of practical experiment on the magnetic levitation system, which is known to be hard nonlinear, showed the proposed controller's excellent performance.
제어 대상이 다양해지고, 제어 변수도 다양해짐에 따라 기존의 PID 제어 시스템으로는 설계자가 원하는 응답 특성을 이끌어내기 어려워지고 있다. 제어 대상의 복잡도가 증가함에 따라 제어 대상에 대한 사용자의 숙련도 또한 제어 품질의 중요 변수이다. 사람의 경험을 제어에 체계적으로 반영하려는 시도 중에 하나가 퍼지이론의 제어 적용이며, 본 논문에서는 간단한 퍼지 제어 시스템을 구현하여 모터 제어에 활용가능성을 확인하고자 한다. 매트랩을 이용한 모의 실험을 통해, 쿼드콥터의 모터에 대하여 PID 제어와 Fuzzy 제어를 적용시켜 그 성능을 비교 및 분석하였다.
자율주행시스템은 복잡한 환경에서 효과적인 주행을 위해서 센서를 통해 주변의 정보를 수집하고 주변환경에 적절한 동작을 취해야 한다. 이러한 자율주행시스템에 지능적인 방법을 통하여 새롭게 제안한 방법을 서술하였다. 퍼지 논리를 이용하여 운전자와 같이 차량이 차선을 따라 주행하기 위한 퍼지 논리 제어기(FLC)가 설계되었다. 함축적인 차량모델을 기반으로 설계한 퍼지 논리 제어기가 복잡하고 정확한 차량모델을 기반으로 설계된 PID나 FSLQ 제어기와 동등한 성능을 발휘하였다. 인간의 운전방법을 학습할 수 있는 신경회로망을 이용하여 자율주행시스템에 적용하였다. 퍼지 신경회로망은 인간의 제어특성을 반영하도록 설계되었으며 자동으로 생성된 제어기는 퍼지 논리 제어나 신경회로망의 기법보다 우수한 성능을 발휘하였다. 퍼지 논리, 신경회로망, 유전자 알고리즘 등의 인간의 지능 모델에 기초를 둔 방법을 자율주행차량의 제어에 도입하므로써 기존의 자율주행시스템의 문제점을 극복하는데 주요한 역할을 하였다. 앞으로 퍼지 논리, 신경회로망, 유전자 알고리즘은 각각의 강점을 융합하거나, 고전적인 제어 알고리즘과 결합하므로써 더욱 우수한 성능을 발휘할 것으로 예상된다.
In this paper, a parallel fuzzy controller for one degree of freedom magnetic levitation is designed and its performance is compared with the performance of a PID controller. Input, output scaling factor of fuzzy controller and gain of PID controller were tuned using the GA algorithm. The designed controllers are validated by numerical simulations. So it's shown that parallel fuzzy controller can give the better performance for the plant than PID controller.
This paper proposes the method that estimate optimally the parameters of Fuzzy-PID controller using genetic Algorithm. The controller is desined with the proposed method, and then is applied to 3-phase induction motor. Simulation results show that proposed method is more excellent then FPID and PID.
The temperature profile control issue in the resistive welder for the electronic parts is discussed. The average current of the welder tip depends on the phase(on-time) of the AC power and the tip temperature maintains or increases/decreases depending on the integral of the current square and heat loss, The basic PID control algorithm with thermo-couple feedback is difficult to track the temperature profile for various parts and optimal gain changes much. So constant gain PID algorithm is not enough to cover various electronic parts welding and a Fuzzy-PID automatic gain tuning algorithm is devised and added to conventional PID algorithm and this hybrid control architecture is implemented and the experimental results are shown.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제38권7호
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pp.909-915
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2014
선박과 육상용 브러쉬리스 동기발전기의 자동전압조정기는 출력 단자전압을 주로 PID 제어방식으로 제어한다. 하지만 발전기 전력계통에서 부하의 변화량과 변화횟수가 클 경우에는 PID 제어방식으로는 전압의 변화량과 정정시간에 대해 강인한 제어성능을 발휘하기 어려워진다. 본 논문에서는 PID 제어방식에 비해 기준 단자전압 값에 대한 추종성능이 우수한 퍼지제어방식을 사용하여 자동전압조정기의 발전기 단자전압을 조정하는 기법을 제안하였으며, MATLAB/SIMULINK 시뮬레이션을 통해 동기발전기 자동전압 조정성능에 대한 우수성을 입증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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