• 제목/요약/키워드: 2자유도 PID

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무인 수중글라이더의 에너지 효율 개선을 위한 제어방법 개발 (Development of Control Method for Improving Energy Efficiency of Unmanned Underwater Gliders)

  • 나승규;고성협;지대형;천승재;정성훈;최형식;김준영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.105-112
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    • 2022
  • 본 논문의 무인 수중글라이더는 깊은 수심에서 작동하기 위해 설계되었고, 배터리 효율을 개선하기 위해 블래더 타입의 부력제어기를 채택하였고 내부 이동배터리의 움직임을 이용하여 피치각도를 제어하는 방식을 사용하고 있다. 무인 수중글라이더의 에너지 효율을 증대하기 위해 구간별로 제어를 수행하는 Layered PID 제어기를 설계하였으며, 유체동역학 계수를 포함한 6자유도 운동방정식을 전개하여 Matlab/Simulink 해석 프로그램을 설계하였다. 제어성능과 에너지 효율을 비교하기 위해 PID 제어기, 슬라이딩 모드 제어기 그리고 Layered PID 제어기를 해석 프로그램을 이용하여 비교 분석하였고 Layered PID 제어기가 PID 제어기에 비해 7.2%의 에너지 절감의 성능을 나타내었다.

이동로봇 선회를 위한 Type-2 Fuzzy Self-Tuning PID 제어기 설계 및 조향각 제어 (Type-2 Fuzzy Self-Tuning PID Controller Design and Steering Angle Control for Mobile Robot Turning)

  • 박상혁;최원혁;지민석
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.226-231
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    • 2016
  • 이동로봇의 제어는 로봇 분야에 있어 중요한 이슈이다. 이동로봇의 자율주행은 다양한 작업 환경에서 중시되고 있다. 자율 주행을 위해 이동로봇은 장애물을 감지, 회피하며 지능시스템을 도입한 제어 방식들을 사용해 충돌회피의 성능을 보완하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 이동 로봇의 기구학적 모델을 분석하고 조향각 제어를 위한 type-2 fuzzy self-tuning PID 제어기를 설계하였다. Type-2 fuzzy 제어기는 type-1 fuzzy 제어기와 달리 복수 개의 값을 가지므로 언어표현의 모호함의 자유도가 높다. 본 논문에서는 설계된 제어기와 기존의 PID 제어기, type-1 fuzzy self-tuning PID 제어기를 비교하기 위한 방법으로 MATLAB Simulink를 사용하여 시뮬레이션을 하였다. 시뮬레이션 비교 결과 기존의 PID제어기와 type-1 fuzzy self-tuning PID 제어기의 성능보다 type-2 fuzzy self-tuning PID 제어기의 성능이 우수하다는 것을 확인하였다.

원자력용 증기 발생기의 수위제어를 위한 2-자유도 제어기 적용 연구 (A study on the application of intelligent controller to the level control of the steam generator)

  • 김동화;이원규;조일인
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.17-19
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    • 1997
  • 원자력 발전소용 증기발생기의 수위제어에 기존의 경우 주로 PI제어기를 이용하는데 반해 본 논문에서는 기타의 주급수유량에 대한 주증기 유량의 변화를 2-자유도 PID제어기를 이용해 제어하는 문제를 연구하였다. 2-자유도 PID제어기의 파라메터 .alpha..betha..gamma.를 외란에 대해 가인하도록 하고 설정치변화에 대해서는 기존의 PID 파라메터가 부담하도록 함으로서 외란 및 설정치 모두에 대해 고찰한 결과 기존의 PI제어기에 비해 성능이 우수함을 나타내었다.

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면역 알고리즘을 이용한 AGV의 2자유도 PID조향 제어기 설계에 관한 연구 (A Design of Two Degree of Freedom PID Controller for AGV using Immune Algorithm)

  • 이창훈;이진우;이영진;이권순
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.229-234
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    • 2002
  • Immune system is an evolutionary biological system to protect Innumerable foreign materials such as virus, germ cell, and et cetera. Immune algorithm is the modeling of this system'response that has adaptation and reliableness when disturbance occur. In this paper, immune algorithm controller was proposed to control four wheels steering(4ws) Automated Guided vehicle(AGV) in container yard. And then the simulation result was analysed and compared with the results of NN-PID controller.

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가스터빈 제어 루프에 대한 신경망 튜닝 루프 보상형 2-자유도 PID 제어기의 응용 (Application a Loop Compensation type 2-DOF PID Controller tuned by Neural Network to Gas Turbine Control Loop)

  • 김동화
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.781-786
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    • 1998
  • Since a gas turbine is still a significant contributor to peak time, it is very important to tune the gains of P. I. D to get a maximum power and stability within permissible limits. In the gas turbine, the main control loop must adjust the fuel flow to ensure the correct output power and frequency. but it is not easy, because the control loop is composed of many subsystems. In this paper we acquire a transfer function based on the operations data of Gun-san gas turbine and study to apply a loop compensation type 2-DOF PID controller tuning by neural-network to control loop of gas turbine to reduce phenomena caused by integral and derivative actions through simulation. We obtained satisfactory results to disturbances of subcontrol loop such as, fuel flow, air flow, turbine extraction temperature.

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2축식 드론 추적 로봇의 제어기 설계 및 선정 방안 연구 (Study on the Design and Selection of Controller for Two Axial Drone Tracking Robot)

  • 박승운;김보겸;박창대;임현준;이철희
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제21권3호
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    • pp.28-35
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    • 2024
  • This study compared performances of PID (Proportional Integral Derivative), SMC (Sliding Mode Control), and MPC (Model Predictive Control) strategies applied to a 2DOF (Degree Of Freedom) drone tracking robot. The developed 2DOF robot utilized a depth camera with an IMU (Inertial Measurement Unit), laser pointers, and servo motors to rapidly detect and track objects. Image processing was conducted using the YOLO deep learning model. Through this setup, controllers were attached to the robot to track random drone movements, comparing performances in terms of accuracy and energy consumption. This study revealed that while SMC demonstrated precise tracking without deviating from the path, both PID and MPC controllers showed deviations. Performance-wise, SMC is superior. However, considering economic aspects, PID is more advantageous due to its lower power consumption and relatively minor tracking errors.

생체면역알고리즘을 이용한 크레인의 자율주행 제어에 관한 연구 (An Autonomous Traveling Control of Crane Using Humoral Immune Algorithm)

  • 이권순;이영진
    • 동력기계공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.88-96
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    • 2006
  • While the crane system operate in port, one of main objective is to transport containers to the goal position as soon as possible. Because this is one of the biggest problem in terms of productivity of port, the container crane is operated by an expert operator until now. However recently an automatic control system with high performance is required to improve the performance of the crane system and to make high productivity. Therefore we developed an optimal controller based on Humoral Immune Algorithm with PID controller. The proposed system has a real time structure and can improve the performance such as anti-sway problem. Some computer simulations are implemented to assess the characteristics of the proposed controller.

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신경망 튜우닝에 의한 유량계통 동력 제어용 다변수 2-자유도 PID의 제어기 설계 (Design of Multivariable 2-DOF PID for Electrical Power of Flow System by Neural Network Tuning Method)

  • 김동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.78-84
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    • 1998
  • 발전소나 화학플랜트의 급수 및 순환수 계통은 물론 건물의 공조설비 유체계통, 정수 또는 폐수설비에서의 원수유량 및 약품 주입제어 등과 같은 유체계통은 대부분 밸브와 동력 펌프를 이용해 유량 제어를 한다. 따라서 이들 유체계통의 제어방법 및 정밀도에 따라 그 시스템의 성능 및 에너지 절약에 많은 영향을 미치게 된다. 지금까지 이들 계통은 주로 PI제어기를 이용하였으나 이 제어 방법으로는 루프간의 간섭현상으로 정밀하게 유량부하를 제어 할수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 유체계통 동력부하 설비를 다변수로 구성하여 2-자유 PID제어를 적용하고 신경망을 이용해 튜우닝함으로서 효과적으로 정밀하게 제어 할수 있는 방법을 제시하고 시뮬레이션을 통해 그 방법의 우수성을 입증하였다. 시뮬레이션 결과 설정치를 잘 추종하고 외란에 대해서는 강인성을 갖는 것으로 나타났다.

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2자유도 PID 제어기를 이용한 UCT의 조향제어에 관한 연구 (A Study on UCT Automatic Steering Control using TDOF PID Controller)

  • 손주한;이영진;이진우;조현철;이만형;이권순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.972-975
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    • 1999
  • Until now, all of the port goods are transported by container transporter driven manually but recently there are a lot of researches about unmanned vehicle driven automatically. In this paper, we present a design of the TDOF PID controller using a hybrid schematic algorithm to control steering system. We used the ES and SA algorithms to construct hybrid tuning algorithm. Then the computer simulation shows that our proposed controller has better Performances than the other one.

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신경회로망 예측 2자유도 PID 제어기를 이용한 크레인의 자동주행 제어 시스템 개발에 관한 연구 (A Study on A Development of Automatic Travel Control System of Crane using Neural Network Predictive Two Degree of Freedom PID Controller)

  • 손동섭;이창훈;이진우;이권순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2788-2790
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    • 2002
  • In this paper, we designed neural network predictive two degree of freedom PID controller to control sway of crane Crane's trolley arrive minimum oscillation of transfer body and establishment position in minimum time. When various establishment location and surrounding disturbance were approved based on mathematical modeling of crane, controller designed to become effective control location error and oscillation angle of two control variables that simultaneously can predictive control. We wish to develop automatic travel control system through anti-sway skill of crane.

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