• Title/Summary/Keyword: PI제어

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Survey of Implementation of a Digital PI Controller (디지털 PI 제어기 구현에 관한 고찰)

  • 변승현;마복렬
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.180-185
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    • 2000
  • 발전소 등의 대규모 공정 플랜트에서 사용하고 있는 대부분의 상용 제어기는 PID 제어기이며, 온도 루프를 제외한 대부분의 제어루프가 PI 제어기를 채용하고 있다. 제어 시스템의 성능이 제어기 파라미터의 값에 의해 결정되므로, PI 제어기의 튜닝이 중요하다. 한편, 실제 현장에서의 PI 제어기의 튜닝은 많은 시간과 노력을 필요로 하는 시행착오에 의해서 이루어지고 있으며, 각 제어 루프 제어기 파라미터의 초기값 설정에 어려움을 갖고 있는 실정이다. PI 튜닝 기법이 많이 나와 있지만 시험 신호의 인가 문제로 인해 현장 활용에는 많은 어려움을 가지고 있다. 본 논문에서는 단순한 시험 신호로부터 PI 초기 설정값을 산출할 수 있는 방법에 대해서 알아본다. 또한 발전소에 적용된 국산 분산 제어 시스템을 보면, 대부분 데이터 로깅 시스템으로서만 활용되고 있고, 제어 시스템으로의 활용은 거의 이루어지지 않고 있으며, PID제어기에 대한 구현도 완벽하지 못하여 디지털 PI 제어기의구현 방법에 대한 고찰도 요구되고 있다. 본 논문에서는 디지탈 PI 제어기를 구현하는데 있어서 필요한 사항들, 즉 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환 기법, 샘플링 주기의 결정 방법, 그리고 그 외에 공정 제어기가 가져야할 기능들에 대해서 언급한다. 그리고나서 PI 튜닝 기법과 아날로그 제어기의 디지털 등가 제어기로의 변환기법, 샘플링 주기 결정 방법 등에 대해 플랜트 모델을 선정하고 시뮬레이션을 통해 그 효용성을 보인다.

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(A Simulation of Neural Networks Control for Building HVAC) (신경망을 이용한 건물 공조시스템의 최적제어 관한 연구)

  • Yuk, Sang-Jo;Yoo, Seung-Sun;Lee, Geuk
    • Journal of the Korea Computer Industry Society
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    • v.3 no.9
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    • pp.1199-1206
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    • 2002
  • This study is to verify the application characteristics of PI control and to simulate the applicability of Neural Networks control HVAC TRNSYS program. Each performance of HVAC by PI control and by Neural Networks is compared. According to the result of simulation, Neural Networks control is favorably applicable than previous PI control for the variation of weather condition and systematic changes.

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A Study on the self-tuning of the design variables and gains using Fuzzy PI+D Controller (퍼지 PI+D 제어기를 이용한 설계변수와 이득의 자기동조에 관한 연구)

  • Jang, Cheol-Su;Choe, Jeong-Won;O, Yeong-Seok;Chae, Seok
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.395-407
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    • 2006
  • 본 논문에서는 설계변수와 제어기 이득의 자기 동조를 사용하는 PI+D 제어기 설계에 대하여 기술한다. 사용된 퍼지 PI+D 제어기는 일반적인 연속 시간 선형 PI+D 제어기를 근사화하여 사용하였고, 퍼지화는 퍼지싱글톤으로, 비퍼지화는 간략화된 무게중심법을 사용하였다. 제안된 제어기는 제어대상이 비선형일 때 자기 동조 성능이 개선된다. 퍼지 PI+D 제어기가 적용되면, 퍼지추정 결과는 분리된 퍼지 변수로서 다른 작용 성분으로 계산되고, 그 결과는 설계변수에 해당하는 함수의 형태로 결정되어 제어이득을 결정한다. 따라서 제안된 방법은 빠른 속도 추정의 성능을 가지며, 퍼지 입력변수의 증가에도 쉽게 적용될 수 있고, 재생 오차를 줄이는 이점을 가진다. 이 제어기는 설계변수와 제어기 이득의 사용으로 보다 높은 효율성과 개선점을 가지고 있다.

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A design of Fuzzy PI+Fuzzy D Controller for Control of 3 Phase Induction Motor (3상 유도모터의 제어를 위한 퍼지 PI+퍼지 D 제어기의 구현)

  • Choo, Yeon-Gyu;Lee, Kwang-Seok;Kim, Hyun-Deok
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.11 no.6
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    • pp.1176-1181
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    • 2007
  • In this paper, we consider one of robust control system, fuzzy PI+fuzzy D controller dealing with noise, load, changed parameters of plant. We apply PI+D controller with a design for output of differential function and, we plan fuzzy controller with input for PID parameter of PI+D controller so We design control system meet with the change of environment with robust in relation to change of parameter. Fuzzy control is possessed of easy 4 rules and membership function and We design fuzzy PI+fuzzy D controller. Plant of this paper make a choice of 3 phase induction motor.

Extended Integral based Governor Control for Power System Stabilization (확장된 PI 제어를 이용한 전력계통 안정도 향상에 관한 연구)

  • Kim, Hyun-Sung;Min, Kyoung-Il;Ryu, Heon-Su;Moon, Young-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.11b
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    • pp.268-270
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    • 2002
  • 본 논문에서는 댐핑이 고려된 전력계통에서 동요시 안정도를 향상시킬 수 있는 확장된 PI제어를 이용한 조속기 제어기를 제안하였다. 전력계통에서의 동요는 대부분 고장기간 동안에 발전기에 저장된 과잉운동에너지에 의해 발생한다. 계통이 안정하도록 하기 위해서 과잉에너지를 효과적으로 다루려면 보통 직접법을 사용된다. 과잉에너지를 제어하기 위한 직접적인 방법으로는 LFC(Load Frequency Control)의 궤한이 활용된다. 확장된 PI제어 방식이 적용된 제어기는 지역내에서와 지역사이에서의 동요를 감쇄시키기 위한 조속기에 적용될 수 있다 또한 제안된 제어기는 조속기에 스팀밸브 제한 조건이나 발전율 제약조건(Generation Rate Constraint; GRC)과 같은 특이점이 존재할 때에도 우수한 성능을 보여주었다. 시뮬레이션은 두지역의 다기계통에서 부하를 변화시켜가며 실시하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 PI 제어기를 기존의 PI 제어기와 비교하여 매우 향상된 성능을 보여주었다.

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Speed Control for BLDC Motors Using a Two-Degree-of-Freedom Optimal Control Technique (2자유도 적분형 최적제어법을 이용한 BLDC 모터의 속도제어)

  • 권혁진;정석권
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.36 no.3
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    • pp.257-265
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    • 2000
  • Brushless DC(BLDC) motors are widely used as AC servo motors in factory automation fields because of their quick instantaneous mobility, good energy saving efficiency and easiness of design for control system comparing with induction motors. Recently, a Two-Degree-of-Freedom(2DOF) PI control law has been adopted to some application parts to accomplish an advanced speed control of BLDC motors. The method can treat the two conflicting performances, minimum tracking errors versus reference inputs without large overshoot and rejection of some disturbances including modeling errors, independently. However, the method can not design the optimal system which is able to minimize tracking errors and energy consumption simultaneously. In this paper, a 2DOF integral type optimal servo control method is investigated to promote the speed control performances of BLDC motors considering energy consumption. In order to applicate the method to the speed servo system of the BLDC motor, the motor is modeled in the state space using the vector control and decoupling technique. To verify the validity of the suggested method, some simulations and experiments are performed.

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A PI-PD Controller Design for Position Control of an IPMSM (IPMSM의 위치제어를 위한 PI-PD 제어기 설계)

  • Jang, Ju-Hyeong;Kim, Sang-Hoon
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.97-98
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    • 2016
  • 본 논문은 위치, 속도, 전류 제어기들이 직렬로 연결된 전동기 구동시스템에서 속도 제어기를 사용하지 않는 위치 제어를 위한 PI-PD 제어기 설계법을 제안한다. 기존의 PI-PD 위치 제어기 설계법과 달리 제안된 제어기의 설계법은 위치 제어기의 대역폭에 따라 이득 값을 설정할 수 있다. 제안된 위치 제어기 설계 성능을 검증하기 위해 IPMSM 구동시스템에서 실험을 통해 유효성을 확인하였다.

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A Fuzzy PI Controller for Pitch Control of Wind Turbine (풍력 발전기 피치 제어를 위한 퍼지 PI 제어기)

  • Cheon, Jongmin;Kim, Jinwook;Kim, Hongju;Choi, Youngkiu;Jin, Maolin
    • Journal of Drive and Control
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    • v.15 no.1
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    • pp.28-37
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    • 2018
  • When the wind speed rises above the rated wind speed, the produced power of the wind turbines exceeds the rated power. Even more, the excessive power results in the undesirable mechanical load and fatigue. A solution to this problem is pitch control of the wind turbines. This paper presents a systematic design method of a collective pitch controller for the wind turbines using a discrete fuzzy Proportional-Integral (PI) controller. Unlike conventional PI controllers, the fuzzy PI controller has variable gains according to its input variables. Generally, tuning the parameters of fuzzy PI controller is complex due to the presence of too many parameters strongly coupled. In this paper, a systematic method for the fuzzy PI controller is presented. First, we show the fact that the fuzzy PI controller is a superset of the PI controller in the discrete-time domain and the initial parameters of the fuzzy PI controller is selected by using this relationship. Second, for simplicity of the design, we use only four rules to construct nonlinear fuzzy control surface. The tuning parameters of the proposed fuzzy PI controller are also obtained by the aforementioned relationship between the PI controller and the fuzzy PI controller. As a result, unlike the PI controller, the proposed fuzzy PI controller has variable gains which allow the pitch control system to operate in broader operating regions. The effectiveness of the proposed controller is verified with computer simulations using FAST, a NREL's primary computer-aided engineering tool for horizontal axis wind turbines.

A Novel Utilization Method of the Predicted Current in the High Performance PI Current Controller with a Control time delay (제어 시지연이 있는 고성능 PI 전류제어기에 대한 예측전류의 적용방법)

  • Lee, Jin-Woo
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.11 no.5
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    • pp.426-430
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    • 2006
  • This paper deals with a novel utilization method of the predicted current in the high performance PI current controller with a control time delay. The inevitable error of the predicted current in the linear servo drive using a permanent magnet linear synchronous motor is analyzed and a modified cross-coupling decoupling synchronous frame PI current controller is proposed in order to improve the current control response under both the control time delay and the inevitable current prediction error. Simulation and experimental results show that the proposed current controller has an improved current control performance under both the control time delay and the inevitable current prediction error in the servo drive system.

Development of Self Tuning and Adaptive Fuzzy Controller to control of Induction Motor (유도전동기 드라이브의 제어를 위한 자기동조 및 적응 퍼지제어기 개발)

  • Ko, Jae-Sub;Choi, Jung-Sik;Chung, Dong-Hwa
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.24 no.4
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    • pp.33-42
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    • 2010
  • The induction motor drive applied to field oriented control is widely used in industry applications. However, it is deceased performance and authenticity by saturation, temperature changing, disturbance and parameters changing because modeling of induction motor is nonlinear and complex. In order to control variable speed operation, conventional PI-like controllers are commonly used. These controllers provide limited good performance over a wide range of operation, even under ideal field oriented conditions. This paper proposes self tuning PI controller based on fuzzy-neural network(FNN)-PI controller that is implemented using fuzzy control, neural network, and adaptive fuzzy controller(AFC). Also, this paper proposes estimation of speed using ANN. The proposed control algorithm is applied to induction motor drive system using FNN-PI, AFC and ANN controller. Also, this paper proposes the anlysis results to verify the effectiveness of controller.