• 제목/요약/키워드: PID/fuzzy control

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Robust Tracking Control Based on Intelligent Sliding-Mode Model-Following Position Controllers for PMSM Servo Drives

  • El-Sousy Fayez F.M.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제7권2호
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    • pp.159-173
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    • 2007
  • In this paper, an intelligent sliding-mode position controller (ISMC) for achieving favorable decoupling control and high precision position tracking performance of permanent-magnet synchronous motor (PMSM) servo drives is proposed. The intelligent position controller consists of a sliding-mode position controller (SMC) in the position feed-back loop in addition to an on-line trained fuzzy-neural-network model-following controller (FNNMFC) in the feedforward loop. The intelligent position controller combines the merits of the SMC with robust characteristics and the FNNMFC with on-line learning ability for periodic command tracking of a PMSM servo drive. The theoretical analyses of the sliding-mode position controller are described with a second order switching surface (PID) which is insensitive to parameter uncertainties and external load disturbances. To realize high dynamic performance in disturbance rejection and tracking characteristics, an on-line trained FNNMFC is proposed. The connective weights and membership functions of the FNNMFC are trained on-line according to the model-following error between the outputs of the reference model and the PMSM servo drive system. The FNNMFC generates an adaptive control signal which is added to the SMC output to attain robust model-following characteristics under different operating conditions regardless of parameter uncertainties and load disturbances. A computer simulation is developed to demonstrate the effectiveness of the proposed intelligent sliding mode position controller. The results confirm that the proposed ISMC grants robust performance and precise response to the reference model regardless of load disturbances and PMSM parameter uncertainties.

에너지 절감형 항온항습기 운전 특성에 관한 연구 (Study on the energy-saving constant temperature and humidity machine operating characteristics)

  • 차인수;하민호;정경환
    • 에너지공학
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    • 제25권3호
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    • pp.27-33
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    • 2016
  • 본 연구에서 적용한 열회복 방식은 적은 동력사용으로 최대의 냉각능력을 낼 수 있는 에너지 절약형이다. 항온항습기의 온습도를 보다 정밀 한 제어 기능을 갖도록 하기 위해 제어 알고리즘은 퍼지 PID 제어기를 설계하여 적용하였고, 외기보상장치(공냉식)를 갖추어 동절기에 $-20^{\circ}C$에서도 우수한 제습능력을 발휘하게 하였다. 고효율, 저소음형 시로코 팬을 채용하여 정숙운전이 되며 장비특성에 따라 상향식과 하향식에 맞도록 설계하였다. 실험한 결과 변환 효율은 95%이상, 정전복귀는 5sec 이내, 정지지연은 30sec 이내, 펌프다운은 10sec, 펌프지연은 5sec, 히팅지연은 5sec, 온도편차는 ${\pm}2^{\circ}C$(냉방편차: $2^{\circ}C$, 난방 편차: $2^{\circ}C$), 습도편차는 ${\pm}5%$(가습편차 3.0%, 제습편차 3.0%)을 갖게 하였다. 최근 유비쿼터스 기술이 중요시 되고 있기에 핸드폰을 통해 항온항습기를 원격 제어 할 수 있도록 하였고, MMI 소프트웨어와 자동 인터페이스를 지원하여 확장성이 뛰어나게 하였다. 또한 지능형 컨트롤러 고장진단에 의한 부품 및 장비의 수명이 연장 되도록 하였다.

Linearizing and Control of a Three-phase Photovoltaic System with Feedback Method and Intelligent Control in State-Space

  • Louzazni, Mohamed;Aroudam, Elhassan
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제15권6호
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    • pp.297-304
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    • 2014
  • Due to the nonlinearity and complexity of the three-phase photovoltaic inverter, we propose an intelligent control based on fuzzy logic and the classical proportional-integral-derivative. The feedback linearization method is applied to cancel the nonlinearities, and transform the dynamic system into a simple and linear subsystem. The system is transformed from abc frame to dq0 synchronous frame, to simplify the state feedback linearization law, and make the close-loop dynamics in the equivalent linear model. The controls improve the dynamic response, efficiency and stability of the three-phase photovoltaic grid system, under variable temperature, solar intensity, and load. The intelligent control of the nonlinear characteristic of the photovoltaic automatically varies the coefficients $K_p$, $K_i$, and $K_d$ under variable temperature and irradiation, and eliminates the oscillation. The simulation results show the advantages of the proposed intelligent control in terms of the correctness, stability, and maintenance of its response, which from many aspects is better than that of the PID controller.

Lyapunov 함수를 적용한 서보 시스템의 퍼지제어에 관한 연구 (Fuzzy Control of Servo System with Lyapunov Function)

  • 이오걸;송호신;이준탁;우정인
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제7권3호
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    • pp.41-48
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    • 1993
  • 본 논문에서는 신속하고 정확한 동특성 응답이 요구되는 직류 서보 전동기의 위치제어용 퍼지제어기의 설계 문제를 다루었다. 제안된 퍼지제어기는 PC 80386 마이크로 컴퓨터에 의한 Lyapnov 함수 연산부와 퍼지제어 루틴부로 구성되었다. 직류 서보 시스템에 적용시킨 결과, 종래의 P 및 PID 제어기등에 비해 도달시간과 오버슈트, 외란특성등의 제어 성능이 크게 향상되었다.

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뉴로-퍼지 제어기를 이용한 도립역진자의 각도 및 위치제어 (Control of an angle and a position of inverted pendulum system using a neuro-fuzzy controller)

  • 이근형;정슬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.151-152
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    • 2008
  • 본 논문에서는 도립 역진자 시스템에서의 진자의 도립 상태를 유지하도록 하기 위하여, DSP와 FPGA를 결합하여 ANFIS 뉴로퍼지 제어기를 구현하여 실험하였다. 도립진자의 위치 추종 성능을 PID 제어기와 비교 평가하였다.

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발전기 드럼의 수위 지능 제어기 설계 (Water Level Intelligent Controller Design of Power Plant Drum)

  • 홍현문;전병석;김종근;강금부;이봉섭
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.415-417
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    • 2005
  • In this paper, we propose a intelligent controller design method for the water level control of the power plant drum in the form of nonminimum phase system. The proposed method is based on T. Takagi and M. Sugeno's fuzzy model. And we illustrate the improved characteristics as the simulation results, comparing with the conventional the PID and LQ controller design method

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통합형 계측 및 제어 시스템에 관한 연구 (A Study on Integration Instrumentation and Control System)

  • 이창규;김영탁;문희근;김재완;이상배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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    • pp.397-400
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    • 2006
  • 본 논문은 산업현장에서 다양한 센서로부터 입력되는 신호를 계측하여 처리하는 통합형 계측 및 제어 시스템에 대한 연구를 통해 성과를 제시한다. 그리고 센서로부터 주어진 입력 신호에 대해서 본 시스템의 성능에 대한 평가로서 퍼지 알고리듬을 적용해 본다.

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비선형 시변 시스템을 위한 퍼지 보상기를 가진 적응 제어기 (An adaptive controller with fuzzy compensator for nonlinear time-varying systems)

  • 박거동;전완수;김종화;이만형
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.149-155
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    • 1997
  • 본 논문에서는 비선형 시변 시스템을 제어할 경우 제어시스템의 안정성을 보장하고 성능을 향상시키기 위한 새로운 적응제어 구조를 전개하였다. 주어진 플랜트가 선형 시불변이라는 가정하에 표준 기준 모델 적응제어기가 적용될 경우 발생되는 출력오차는 플랜트의 비선형 시변특성으로 인하여 점근적으로 0에 수렴되지 않는다. 이때 미지의 출력오차를 점근적으로 0에 수렴시키는 방법으로 퍼지보상기를 사용하였으며 결과적으로 플랜트의 비선형 시변 특성을 보상하는 효과를 얻을 수 있었다. 퍼지 보상기로는 출력오차등의 조건에 따라 이득이 변하는 퍼지 PID 보상기를 도입하여 안정하게 설계되도록 노력하였다. 또한 출력오차를 점근적으로 0에 수렴시키는 것은 표준 기준 모델 적응제어기 내부의 모든 파라미터와 신호가 유한하게 됨을 의미하기 때문에, 제어시스템 전체의 안정도를 보장할 뿐만 아니라 결과적으로 과도응답 성능을 향상시킬 수 있게 되었다. 몇가지 예제를 대상으로 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 분석함으로써 비선형 시변 시스템을 제어할 경우 본 논문에서 전개된 새로운 적응제어 구조의 타당성을 확인하였다.

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기준모델 추종 퍼지 제어기의 파라메터 자동 동조 (The Parameter Auto-tuning of the Reference Model Following Fuzzy Logic Controller)

  • 노청민;서승헌;고봉운;남문헌
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1377-1379
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    • 1996
  • In this paper, each parameter was identified by the gradient descent method to overcome difficulty deciding fuzzy rules of FLC for the unknown process and the type of membership Junctions. Usually PID or optimal control theories have been mostly usee in control field so far. However, optimal control requires much time for calculation because of adaptation for disturbance and nonlinearity. And intricate technique such as MRAS which can be realized only by an expert are limited to be used in the systems requiring rapid and precise response because of comparatively longer calculating time and complicateness. Gradient descent method is a method to find Z minimizing a function about a certain vector Z. And required output of FLC is gained using gradient approaching method in order to adapt control rule parameters of FLC. Simulation proved validation of this algorithm.

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퍼지제어를 이용한 공작 기계용 오일 쿨러의 핫가스 바이패스방식 정밀 온도 제어에 관한 연구 (A Study on a Precision Temperature Control of Oil Coolers with Hot-gas Bypass Manner for Machine Tools Based on Fuzzy Control)

  • 이상윤
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.205-211
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    • 2013
  • 최근 공작기계 분야에서 가공속도와 가공정밀도 같은 시스템 성능이 한층 요구되고 있다. 특히 가공속도가 증가함에 따라 공작기계와 수가공 분야의 공작물 가공 부위에 유해한 열 발생을 초래하게 된다. 이 열은 가공 정밀도를 저하시키는 주된 원인으로 작용한다. 따라서 온도를 제어하는 오일쿨러는 공작기계에서 필수적이다. 일반적으로 두 가지 대표적인 제어기법인 핫가스 바이패스방식과 압축기 가변속 제어 방식이 오일쿨러에 채택 되었다. 본 논문에서는 공작기계에 사용하는 핫가스 바이패스 오일쿨러의 정밀한 온도특성을 얻기 위한 퍼지 제어기의 설계와 구현 방법을 다룬다. 출구 오일온도를 설정값과 실내온도로 잘 유지하도록 전자팽창밸브의 개도 각도를 제어하였다. 특히, 퍼지 제어기는 갑작스러운 외란에 의한 온도변화를 억제하는 기능을 포함하고 있다. 몇 가지 실험을 통하여 제안한 방법으로 목표 온도를 ${\pm}0.22^{\circ}C$정상상태 오차 이내로 제어할 수 있었다.