• 제목/요약/키워드: PI/PD controller

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전동기 위치 제어를 위한 PI-PD 제어기 설계 (A PI-PD Controller Design for the Position Control of a Motor)

  • 장주형;김상훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.60-66
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    • 2017
  • This paper presents the design of a proportional-integral (PI)-proportional-derivative (PD) position controller without using a speed controller in motor drive systems. Unlike the existing PI-PD position controller design methods, the proposed controller is designed by reducing the entire position control system to a second-order transfer function. Thus, the gain values for the PI-PD position controller can be determined easily by a given bandwidth of the position controller. The PI-PD position controller designed by the proposed method is adopted for position control in an interior permanent magnet synchronous motor drive system to confirm the validity of the proposed design method. The effectiveness of the proposed design method is confirmed through experiments.

센서 잡음 저감도 및 안정-강인성을 고려한 PID-PD 제어기의 최적 동조 (Optimum Tuning of PID-PD Controller considering Robust Stability and Sensor Noise Insensitivity)

  • 김창현;임동균;서병설
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권1호
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    • pp.19-24
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    • 2007
  • 본 논문에서는 주파수 영역뿐만 아니라 시간 영역의 설계 사양을 만족할 수 있는 PID-PD 제어기 동조 방법을 제안한다. 제안한 PID-PD 제어기 동조 방법은 PID 제어기와 PI-PD 제어기를 경계로 볼록형 집합을 형성하도록 선정한다. PID-PD 제어기는 PID 제어기와 PI-PD 제어기 각각에 의한 계단 응답과 보드 선도의 이득 사이에 위치하는 응답을 제어한다. 최적 동조 방법에 의해 센서 잡음 저감도 및 안정 강인성을 변수로 하는 가격함수를 최소화하는 제어기를 설계한다. 제안된 제어기의 유용성을 사례 연구와 분석을 통해 검토한다.

LQR을 사용한 최적 PI-PD제어기 동조 (An Optimal Tuning of PI-PD Controller Via LQR)

  • 강근형;서병설
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.109-112
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    • 2005
  • This paper presents an optimal and robust PI-PD controller design method for the second-order systems both with dead time and without dead time to satisfy the design specifications in the time domain via LQR design technique. The optimal tuning method of PI-PD controller are also developed by setpoint weighting and neural networks. It is shown that the simulation results show significantly improved performance by proposed method.

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PI제어계 기반 전치보상기 및 PD제어기의 설계 (Design of pre-compensator and PD controller based the PI control system)

  • 하홍곤;이용재;한대현;허경용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.51-56
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    • 2013
  • PID제어기가 산업현장에서 많은 잇점 때문에 이용되고 있다. 그러나 제어계의 성능을 향상시키기 위해 PID제어기를 변형시킨 여러 가지 제어기법들이 연구개발 되고 있다. 본 논문에서는 PI제어계에 전치보상기와 PD제어기를 부가한 전치 보상기를 갖는 PI-PD제어계를 제안하였다. 그리고 정규화법으로 제안한 제어계의 전달함수의 영점과 극점의 소거로 간단한 1차계가 되도록 하였다. PI제어기 및 제어대상전달함수의 계수 값을 이용하여 전치 보상기 빛 PD제어기를 설계 할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션의 결과로 제안한 제어계의 유효성을 확인하였다.

아핀 집합의 특성을 이용한 변형된 PID 제어기의 최적 동조 (Optimum Tuning of Modified PID Controller using Properties of the Affine Set)

  • 김창현;임동균;서병설
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권6호
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    • pp.15-22
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    • 2005
  • 본 논문에서는 PID 제어기와 PI-PD 제어기 사이의 관계를 분석하여 이 두 제어기의 affine 집합을 구성하는 PID 제어기의 변형된 형태인 PID-PD 제어기와 그 동조 방법을 새롭게 제안한다. 제안된 설계 방법은 PID와 PI-PD 제어기를 이용한 전체 폐루프 시스템인 시간 응답을 경계로 그 사이의 응답을 보이도록 설계할 수 있다. 그 동조 방법으로 특정한 가격함수를 선정하여 이를 최소화하는 최적 동조법을 적용하여 제어를 설계하였다. 제안된 제어기의 유용성을 사례 연구와 분석을 통해 검토했다.

직류 서보시스템 제어용 퍼지 PI+PD 제어기 로직회로 구현 (Implementation of a Fuzzy PI+PD Controller for DC Servo Systems)

  • 홍순일;홍정표;정승환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권8호
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    • pp.1246-1253
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    • 2009
  • 논문은 서보계에 퍼지제어를 위하여 퍼지 $\alpha$-레벨 집합 분해에 기초하한 퍼지추론 계산식이 유도 되었다. 유도한 계산식에 기초한 PI+PD형 퍼지 제어기는 퍼지 추론에서 비퍼지화까지 일체형으로 구성되어 PWM 조작량 u를 발생하는 퍼지 로직 회로가 제안되었다. 시뮬레이션에 의해 퍼지추론의 $\alpha$-레벨의 효과가 검토되어 직류 서보계의 퍼지제어에서 $\alpha$-레벨 양자화수는 4단계이면 충분한 것을 알 수 있다. 제안한 하드웨어 퍼지제어기는 직류 서보계의 위치제어에 시뮬레이션과 실험이 성공적으로 행할 수 있었다.

시간응답 설계규격을 만족하는 PI, PD, PID제어기 설계 (Design of PI, PD and PID Controllers with Time Response Specifications)

  • 김근식;조태신;김영철
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.259-269
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    • 2003
  • This paper considers the problem of determining a set of PI, PD and PID controller gains, for a given linear time invariant plant, that meets or exceeds the closed loop step response specifications. The proposed method utilizes two recent results: for a given system, (1) finding a set of stabilizing PI, PD and PID gains and (2) the relationship between time response (overshoot and speed) and the coefficients of the characteristic polynomial. The method allows us to extract a subset of PI, PD and PID gains that meets stability as well as time domain performance requirements. The intersections of two dimensional sets described by linear and quadratic inequalities in the controller design space are need to be Identified through numerical computation. The procedure is illustrated by examples.

PD 제어기와 신경회로망을 이용한 유도전동기의 속도제어 ((The Speed Control of Induction Motor using PD Controller and Neural Networks))

  • 양오
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권2호
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    • pp.157-165
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    • 2002
  • 본 논문에서는 PD 제어기와 신경회로망을 이용하여 3상 유도전동기의 속도제어 시스템을 구현하고자 한다. PD 제어기는 초기의 제어를 담당하며 신경회로망의 초기 학습을 담당한다. 또한, 신경회로망은 비선형 매핑능력과 학습능력이 탁월하기 때문에 제어기로 많이 사용되며 특히 전향경로 신경망은 구조가 매우 간단하기 때문에 본 논문에서는 이를 이용하여 유도전동기의 속도제어 시스템에 구현하였다. 신경회로망의 입력으로는 모터의 기준속도, 엔코더를 이용하여 측정한 모터의 실제 속도와 제어입력 전류를 이용하였고, 온라인 상태로 학습되도록 하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘의 타당성을 보이기 위해 기존에 널리 사용되었던 PI 제어기와 비교평가를 하였으며 시뮬레이션과 실험결과로부터 초기운전 상태에서는 PD 제어기가 주로 제어를 담당하지만 시간이 지남에 따라 신경회로망이 학습되어 신경회로망이 주 제어기가 됨을 확인하였다. 아울러, 제안된 하이브리드 제어기가 PI 제어기보다 우수하고 특히 부하변동과 같은 외란에 강인함을 알 수 있었으며, 정상상태 오차가 현저히 감소하여 정밀한 속도제어가 가능함을 확인하였다.

센서 잡음 저감도 및 안정-강인성을 고려한 PID-PD 제어기의 최적 동조 (Optimum Tuning of PID-PD Controller considering Robust Stability and Sensor Noise Insensitivity)

  • 김창현;임동균;서병설
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.628-631
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    • 2005
  • In this paper, we propose tuning method of PID-PD controller to satisfy design specifications in frequency domain as well as time domain. The proposed tuning method of PID-PD controller that consist of the convex set of PID and PI-PD controller controls the closed-loop response to locate between the step responses, and Bode magnitudes of closed-loop transfer functions controlled by PID and PI-PD controller. The controller is designed by the optimum tuning method to minimize the proposed specific cost function subject to sensor noise insensitivity and robust stability. Its effectiveness is examined by the case study and analysis.

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Robust Speed Controller of Induction Motor using Neural Network-based Self-Tuning Fuzzy PI-PD Controller

  • Kim, Sang-Min;Kwon, Chung-Jin;Lee, Chang-Goo;Kim, Sung-Joong;Han, Woo-Youn;Shin, Dong-Youn
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.67.1-67
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    • 2001
  • This paper presents a neural network based self-tuning fuzzy PI-PD control scheme for robust speed control of induction motor. The PID controller is being widely used in industrial applications. When continuously used long time, the electric and mechanical parameters of induction motor change, degrading the performance of PID controller considerably. This paper re-analyzes the fuzzy controller as conventional PID controller structure, and proposes a neural network based self-tuning fuzzy PI-PD controller whose scaling factors are adjusted automatically. Proposed scheme is simple in structure and computational burden is small ...

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