• 융합정보논문지
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• 제11권2호
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• pp.124-129
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• 2021

본 논문에서는 절대 안정도를 보장하는 최적의 제어기 설계에 대해 제안하였다. 논문의 적용 순서는 지연시간의 포함여부를 판단하고, 지연시간이 포함되었을 경우 Pade 근사법을 통해서 지연시간을 근사화 한다. 그 다음 공정모델과 제어기 전달함수에 대한 개루프 전달함수를 구하며, Routh-Hurwitz 판별법에 의해서 절대 안정도 구간을 계산한다. 마지막 단계에서는 앞 단계에서 구한 구간을 활용하여 유전자 알고리즘으로 최적의 PID 제어파라미터 값을 구한다. 그 결과 제안 된 방법은 안정성이 보장되며, 최적의 제어기를 설계하여 기존의 방법보다 성능 지표에서 우월함을 확인하였다. 향후 지연시간에 대한 보상방법이 연구된다면 더욱 좋은 성능지표를 얻을 것으로 판단된다.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권12호
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• pp.2078-2090
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• 2001

This paper deals with a precise position synchronous control by a cooperative control method of two axes rotating systems. First, the system's dynamics including motor drives described by a motor circuit equation and Newton's kinetic formulation about rotating system. Next, based on conventional PID(Proportional, Integral, Derivative) control law, current and speed controller are designed very simply to follow up reference speed correctly under some disturbances. Also, position synchronous controller designed to minimize position errors according to integration of speed errors between two motors. Then, the proposed control enables the distributed drives by a software control algorithm to behave in a way as if they are mechanically hard coupled in axes. Further, the stabilities and robustness or the proposed system are investigated. Finally, the proposed system presented here is shown to be more precise position synchronous motion than conventional systems through some simulations and experiments.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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• pp.346-349
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• 2003

For a traveling crane, various control methods such as neural network predictive control and TDOFPID(Two Degree of Freedom Proportional Integral Derivative) are studied. So in this paper, we proposed improved navigation method to reduce transfer time and sway with anti-collision path for avoiding collision in its movement to the finial coordinate. And we constructed the NNPPID(Neural Network Predictive PID) controller to control the precise move and speedy navigation. The proposed predictive control system is composed of the neural network predictor, TDOFPID controller, and neural network self-tuner. We analyzed ASC(Automated Stacking Crane) system and showed some computer simulations to prove excellence of the proposed controller than other conventional controllers.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.608-611
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• 2012

This paper focuses on attitude stabilization performance improvement of the quadrotor flying robot. First, the dynamic model of quadrotor flying robot was estimated through PEM (Prediction Error Method) using experimental input/output data. And attitude stabilization performance was improved by increasing the generation frequency of PWM signal from 50 Hz to 500 Hz. Also, the controller is implemented using a standard PID (Proportional-Integral-Derivative) controller augmented with feedback on angular acceleration, allowed the gains to be significantly increased, yielding higher bandwidth. Improved attitude stabilization performance is verified by experiment.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제31권3호
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• pp.203-208
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• 2006

This study was conducted to improve the control performance of a current variable-rate controller for granular fertilizers. Simulation model was developed. Optimized proportional, integral and derivative gains were determined by simulation model using 2nd order PID gain learning algorithm, and these control gains were evaluated through the field tests. Important results of this study are as follows; 1. Principles of pre-existing variable-rate application of granular fertilizers were investigated. 2. Simulation model of a PID controller that could simulate the control system was developed by using Matlab/Simulink program. The program was to determine PID control coefficients through the simulation model and 2nd order PID gain learning algorithm. 3. PID control coefficients obtained from the simulation were applied to the developed model. When the step input was given, Maximum overshoot were 1.96%, rise time were 0.05 sec, settling time were 0.06 sec and steady state error were 0.21 % respectively. 4. The simulation model was verified through field tests. The errors of maximum overshoot were 10%, rise time were 0.11 sec, settling time were 0.40 sec and steady state error were 8% because of loads and noises. Rise time was decreased to one third of that of the pre-existing system. 5. If the speed of a fertilizing machine is $0.3{\sim}0.6\;m/s$ and the maximum rotation speed of a discharging roller is 64 rpm, rise time would be 0.26 sec and fertilizing machine would cover the distance of $0.07{\sim}0.15\;m$ with settling time of 0.4 sec, fertilizing machine would cover the distance of $0.12{\sim}0.24\;m$.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권2호
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• pp.175-191
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• 2020

In this study, multi-story structures are actively controlled using metaheuristic algorithms. The soil conditions such as dense, normal and soft soil are considered under near-fault ground motions consisting of two types of impulsive motions called directivity effect (fault normal component) and the flint step (fault parallel component). In the active tendon-controlled structure, Proportional-Integral-Derivative (PID) type controller optimized by the proposed algorithms was used to achieve a control signal and to produce a corresponding control force. As the novelty of the study, the parameters of PID controller were determined by different metaheuristic algorithms to find the best one for seismic structures. These algorithms are flower pollination algorithm (FPA), teaching learning based optimization (TLBO) and Jaya Algorithm (JA). Furthermore, since the influence of time delay on the structural responses is an important issue for active control systems, it should be considered in the optimization process and time domain analyses. The proposed method was applied for a 15-story structural model and the feasible results were found by limiting the maximum control force for the near-fault records defined in FEMA P-695. Finally, it was determined that the active control using metaheuristic algorithms optimally reduced the structural responses and can be applied for the buildings with the soil-structure interaction (SSI).

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.439-440
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• 2023

본 논문에서는 차량의 상태를 실시간으로 모니터링하고, 중요한 정보를 운전자에게 효과적으로 제공하는 시스템을 제안한다. 본 논문에서 개발한 차량 운행 정보시스템은 블루투스 OBD2 커넥터를 통해 차량의 PID 값을 식별 및 수집하고, 이를 라즈베리파이와 7인치 터치 디스플레이를 이용하여 운전자에게 한눈에 보일 수 있는 형태로 정보를 제공한다. 수집된 데이터는 실시간으로 SD 카드에 저장되며, 차량에 이상이 생겼거나 사고가 발생했을 때, 이를 입증하기 위한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.61-71
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• 1999

본 연구에서는 조수간만의 차가 큰 항만에 적합한 새로운 하역 시스템을 제안하였다. 새로운 하역 시스템은 기존의 갑문 이용 방식 대신에 일종의 유압 엘리베이터를 사용함으로써 조수간만의 차에 따라 변하는 선박의 높이로 실시간 제어하여 선적 흑은 하역을 하는 방식이다. 한번에 대량의 컨테이너를 처리하기 위해 컨테이너 팔레트 운송타를 도입함으로써 기존 시스템에 비해 시간당 처리능력을 높일 수 있고, 선적 및 하역의 전 과정을 자동화함으로써 작업 효율을 극대화할 수 있도록 하였다. 새로운 하역 시스템의 개념 입증을 위해 소형 하역 시스템 모델을 설계 제작하였다. 제작된 모델은 컨테이너 팔레트 운송차, 플랫폼과 리프트 칼럼의 복합 구조물, 그리고 전용 운반선으로 구성된다. ER(electro-rheological) 밸브-실린더에 의해 구동되는 플랫폼은 조수간만의 차와 과도에 의해 변하는 선박의 높이를 능동적으로 추적 제어하게 된다. 동적 모델성을 통해 플랫폼의 운동 지배 방정식을 도출하였고, 파도 가진으로 인한 선박의 거동 및 조수간만의 차를 모델링하였다. 선적 및 하역의 자동화와 플랫폼의 정확한 위치 제어를 위해 시퀀스 제어기와 PID(proportional-integral-derivative) 위치 제어기가 연계된 제어 시스템을 구성하였다. 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 통해 제안된 하역 시스템의 유용성을 입증하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.565-570
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• 2011

시간지연이 없는 다양한 범주의 안정, 적분, 불안정 공정에 대하여 비례-적분-미분(PID) 제어기의 해석적 조율 방법을 제안하였다. 2자유도 제어구조와 내부모델 제어에 기반한 제안된 방법은 설계가 간단하고 직접적이며 공정산업에 쉽게 구현할 수 있어 강화된 설정점 추종과 외란제거 성능을 얻는데 유용하게 사용될 수 있다. 몇몇 대표적 공정에 대하여 강건성을 같게 유지하면서 기존 설계 방법과 비교한 결과, 제안된 방법의 우수한 폐루프 성능을 확인하였다.